Usando uma nanopartícula de proteína que eles projetaram, cientistas da Universidade de Illinois Chicago identificaram dois subtipos distintos de neutrófilos e descobriram que um dos subtipos pode ser usado como alvo de drogas para doenças inflamatórias.
Os neutrófilos são um tipo de glóbulo branco que ajuda a combater infecções, limpar detritos de células mortas e curar lesões nos tecidos. Mas para pessoas com problemas de saúde causados ​​por inflamação crônica, como artrite ou doença de Crohn, ou inflamação excessiva, como sepse, o papel dos neutrófilos pode ser deletério. Os neutrófilos foram descritos em pesquisas como também contribuindo para danos nos tecidos – a espada de dois gumes da inflamação. Infelizmente, os medicamentos atuais para doenças inflamatórias que têm como alvo os neutrófilos suprimem todos os seus efeitos, incluindo suas funções anti-infecciosas e curativas.

A equipe UIC é a primeira a caracterizar neutrófilos em dois subconjuntos.

“Entender as diferenças entre esses subconjuntos de neutrófilos abre a porta para mais pesquisas sobre tratamentos que abordam doenças inflamatórias sem aumentar os riscos de infecções dos pacientes”, disse o autor do estudo Kurt Bachmaier, professor assistente do departamento de farmacologia e medicina regenerativa da Faculdade de Medicina. , que liderou a pesquisa.

Bachmaier e seus colegas usaram pela primeira vez a plataforma de nanopartículas, formulada a partir de uma proteína chamada albumina, para analisar como os neutrófilos da medula óssea, sangue, baço e tecidos pulmonares interagem com a nanopartícula. Eles descobriram que alguns neutrófilos trouxeram a nanopartícula de albumina para a célula através de um processo chamado endocitose, enquanto outros não.

Os cientistas rotularam o subtipo que prontamente endocitou a nanopartícula como alto ANP, para nanopartícula de albumina alto. Os neutrófilos que não absorveram a nanopartícula de albumina foram rotulados como ANP-low.

Investigações adicionais com a nanopartícula de albumina mostraram que os subtipos têm diferentes receptores de superfície celular e que são funcionalmente distintos em suas capacidades úteis para matar bactérias e seu potencial prejudicial para promover inflamação. Os neutrófilos de ANP não ajudaram a matar as bactérias, mas produziram quantidades excessivas de espécies reativas de oxigênio e quimiocinas e citocinas inflamatórias, que contribuem para a doença inflamatória.

Como os neutrófilos com alto teor de ANP também são os que capturaram a nanopartícula, os cientistas conduziram experimentos inteligentes usando a nanopartícula de albumina para fornecer tratamentos com medicamentos. Eles encheram a nanopartícula com um medicamento anti-inflamatório e o administraram a camundongos com sepse. Eles descobriram que os camundongos tratados com a nanopartícula carregada de droga reduziram os sinais de inflamação do tecido, mas que a defesa do hospedeiro neutrofílico foi preservada.

"A nanopartícula de albumina, que foi preenchida com a droga, ligou-se especificamente a neutrófilos com alto teor de ANP e descarregou sua carga na célula, interrompendo-a em suas trilhas", disse Bachmaier. "Encontramos neutrófilos com alto teor de ANP não apenas em camundongos, mas também em humanos, abrindo a possibilidade de terapia direcionada específica de subconjunto de neutrófilos para doenças inflamatórias humanas".

"A ciência pode ser um pouco como mágica - ao visar apenas os neutrófilos com alto teor de ANP, interrompemos a inflamação fora de controle, preservando a inflamação que combate as bactérias dessas células semelhantes a Janus", disse o autor sênior Asrar Malik, da família Schweppe Distinguido Professor e chefe do departamento de farmacologia e medicina regenerativa.

Esses achados são relatados no artigo "Albumin Nanoparticle Endocytosing Subset of Neutrophils for Precision Therapeutic Targeting of Inflammatory Tissue Injury", publicado em ACS Nano , uma publicação científica da American Chemical Society e a principal revista de nanotecnologia.

Os coautores do artigo são Andrew Stuart, Amitabha Mukhopadhyay, Sreeparna Chakraborty, Zhigang Hong, Li Wang, Yoshikazu Tsukasaki, Mark Maienschein-Cline, Balaji Ganesh, Prasad Kanteti e Jalees Rehman. + Explorar mais

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