Después de una lesión cerebral traumática, el daño más dañino es causado por la inflamación secundaria del cerebro comprimido dentro del cráneo. No hay tratamiento para esto.
En una nueva investigación, los científicos de Northwestern Medicine pudieron reducir significativamente la inflamación y el daño cerebral después de una lesión cerebral traumática al inyectar nanopartículas en el torrente sanguíneo dentro de las dos horas posteriores a la lesión, informaron en un estudio preclínico.
"Los resultados son mucho mejores de lo que predijimos", dijo el Dr. Jack Kessler, profesor de neurología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad de Northwestern y autor principal del artículo. "Creemos que esto puede proporcionar el primer tratamiento real y práctico para las personasque tienen una lesión cerebral traumática importante ".
El estudio se publicará el 22 de enero en Anales de neurología .
Las nanopartículas están hechas de una mesa de material aprobada por la FDA y podrían cargarse fácilmente en una jeringa y administrarse inmediatamente después de una lesión cerebral traumática en el campo por técnicos médicos de emergencia o en la sala de emergencias para evitar daños secundarios, anotó Kessler.
Los científicos han comenzado los primeros pasos para obtener la aprobación de la FDA para un ensayo clínico.
Las lesiones cerebrales traumáticas afectan aproximadamente a 2,5 millones de personas en EE. UU. Cada año, según un informe de los Centros para el Control de Enfermedades de 2010. Sin embargo, estas cifras no tienen en cuenta las personas que no recibieron atención médica, recibieron atención ambulatoria o recibieron atenciónen una instalación federal, como personas que sirven en el ejército de los EE. UU. Los soldados que sirven en el ejército de los EE. UU. tienen un alto riesgo de sufrir una lesión cerebral traumática.
Después de una lesión cerebral traumática, el cuerpo lanza una reacción inflamatoria que desencadena una cascada de respuestas inmunes que resultan en inflamación cerebral.
"Un paciente puede entrar al servicio de urgencias caminando y hablando, pero luego su cerebro se hincha. Inmediatamente van cuesta abajo y pueden morir", dijo Kessler. "Ahora, lo único que puede hacer un cirujano es abrir el cráneo para aliviar lapresión, pero el cerebro aún continúa hinchándose ".
Cómo las nanopartículas previenen una inflamación peligrosa
Las nanopartículas funcionan como un señuelo para distraer a las células inmunitarias de que se carguen en el cerebro y causen más daño. Las partículas, llamadas IMPS por nanopartículas modificadoras del sistema inmunológico, son simplemente cáscaras vacías y no contienen ningún fármaco ni carga.
Después de una lesión cerebral traumática, una población específica de monocitos glóbulos blancos grandes se apresuran al sitio de la lesión e intentan limpiar los desechos de las células cerebrales dañadas y secretar proteínas inflamatorias que estimulan otras células inmunes. Esta cascada inmune producehinchazón e inflamación que inadvertidamente daña el tejido cerebral sano circundante.
Pero cuando los científicos inyectan las nanopartículas en el torrente sanguíneo poco después de la lesión, estos monocitos son engañados haciéndoles creer que las nanopartículas están invadiendo materiales extraños. Engullen las partículas y las conducen al bazo para su eliminación. Los monocitos distraídos ya no están cercaentrar en el cerebro y causar problemas.
En el estudio, los ratones que recibieron las nanopartículas después de una lesión cerebral traumática redujeron considerablemente la hinchazón y la mitad del daño al tejido cerebral en comparación con los que no recibieron las nanopartículas. Uno de los modelos de lesión imitó una lesión cerebral traumática en la cabeza cerrada comúnen humanos. En ese modelo, la función motora y visual de los animales mejoró después de la inyección de nanopartículas.
"Predijimos que habría un efecto, pero el efecto resultó ser bastante sorprendente. Es notable lo bien que les va a los animales", dijo el autor principal Sripadh Sharma, estudiante de doctorado en Feinberg.
Sharma, quien está haciendo su rotación de neurología, ve potencial para ayudar a los atletas jóvenes y profesionales, así como a los soldados ". Estas partículas eliminan selectivamente las células dañinas que comienzan a infiltrarse en el cerebro un par de horas después de la lesión y alcanzan su punto máximo entres días. Podemos intervenir antes de que comience el daño secundario ".
El científico de Northwestern Stephen Miller co-desarrolló originalmente las nanopartículas para introducir alérgenos alimentarios en el sistema inmunológico para crear tolerancia en las alergias alimentarias. Las micropartículas también se utilizaron para tratar la esclerosis múltiple al introducir mielina en el sistema inmunológico para reducir su reactividad.
Nanopartículas para ataques cardíacos, colitis y virus de encefalitis del Nilo Occidental
Luego, en un artículo de Science Translational Medicine de 2014, Miller señaló que las micropartículas evitaron la muerte en ratones infectados con el virus de la encefalitis del Nilo Occidental. Eso condujo al trabajo en otros modelos de inflamación aguda, incluidos ataques cardíacos, colitis y peritonitis. En su mayoría, recientemente, Millercomenzó a colaborar con Kessler, cuya investigación se centra en las lesiones cerebrales y de la médula espinal.
Miller es la profesora investigadora Judy Gugenheim de microbiología e inmunología en Feinberg.
La nanotecnología fue autorizada a COUR Pharmaceuticals Co., una empresa de biotecnología con sede en Northbrook, Illinois, cofundada por Miller. Miller, que forma parte del consejo asesor científico de COUR, es un beneficiario de acciones y un consultor remunerado de la empresa. NorthwesternLa universidad tiene un interés financiero en COUR.
La investigación fue apoyada por las subvenciones F31 NS105451-02 del Instituto Nacional de Enfermedades Neurológicas y Accidentes Cerebrovasculares, R01 AG054429 del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento y R01 EB-013198 del Instituto Nacional de Ingeniería e Imágenes Biomédicas, todos los Institutos Nacionalesde salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Northwestern . Original escrito por Marla Paul. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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