Наночастицы показали потенциал для остановки воспаления и рубцевания при алкогольной болезни печени

Более 1.5 миллиарда человек в мире страдают от хронических заболеваний печени. В США эта болезнь ежегодно уносит более 52 000 жизней, являясь девятой по распространенности причиной смерти.

Несмотря на значительное влияние на общество, алкогольная болезнь печени (АБП) остается в значительной степени нерешенной проблемой для медицинских исследований. Доктор Джьоти Менон из Техасского университета A&M разрабатывает новую перспективную терапию. Ее результаты недавно опубликованы в журнале Biomaterials.

"Заболевания печени быстро растут во всем мире, и существует значительный риск их медленного прогрессирования до более опасных состояний, таких как рак", — сказала Менон, доцент кафедры биомедицинской инженерии.

В то время как текущие методы лечения АБП сосредоточены на прекращении употребления алкоголя и противовоспалительных препаратах, Менон и ее коллеги из Университета Род-Айленда используют более целенаправленный подход. Они разработали микроскопические наночастицы, которые в тысячу раз меньше диаметра человеческого волоса. Эти безопасные и биодеградируемые наночастицы могут находить и прикрепляться к поврежденным клеткам печени, помогая остановить их вклад в прогрессирование болезни.

У здоровых людей печень — это естественно самовосстанавливающийся орган, способный регенерировать большую часть своих функций даже при повреждении 70–80%. Ключевую роль в этом процессе играют иммунные клетки, называемые клетками Купфера, которые защищают печень от инфекций и вредных веществ. В здоровой печени они также вырабатывают белки, способствующие противовоспалительному ответу.

При хронических заболеваниях печени, когда повреждение прогрессирует и происходит повторяющаяся травма, функции самовосстановления органа также повреждаются. Клетки Купфера, которые ранее боролись с воспалением, начинают высвобождать белковые сигналы с противоположным эффектом — усиливая воспаление и побуждая другие клетки печени образовывать рубцовую ткань в процессе, называемом фиброзом. Результатом является опасная для жизни дисфункция органа и даже смертельный рак печени.

Наночастицы лаборатории Менон разработаны, чтобы остановить этот разрушительный процесс. Их поверхность предназначена для распознавания и селективного связывания с белком, который обнаруживается только на клетках Купфера в печени, что позволяет им избегать других типов клеток печени. Этот белок функционирует как рецептор в мембране клетки. Когда он активируется покрытием наночастицы, он способствует полезному, противовоспалительному поведению клеток Купфера вместо усиления воспаления и рубцевания. Наночастицы также высвобождают противовоспалительные препараты по мере их распада, доставляя лекарство непосредственно к клеткам, которые в нем больше всего нуждаются.

"Вместо того чтобы воздействовать на клетки, которые производят рубцовую ткань, мы делаем шаг назад и нацеливаемся на сами клетки Купфера, чтобы предотвратить их стимулирование других клеток печени и вызвать это прогрессирование фиброза", — сказала Менон.

Результат оказался гораздо больше, чем сумма его частей. "Отдельные компоненты сами по себе не оказывали значительного терапевтического эффекта. Но когда мы вводили нашу окончательную формулу со всем вместе, это уменьшало воспаление и образование липидных капель, наблюдаемое из-за накопления жира в печени. Именно комбинация всех этих вещей действительно имела эффект".

Достичь этого было непросто. Поскольку команда Менон является одной из первых, кто попытался использовать такой подход, не было предыдущих исследований, на которые можно было бы опереться.

"То, что мы создали, — это очень многообещающая предварительная работа, которая показывает, что эта формула может избирательно воздействовать на определенную популяцию клеток в печени для доставки терапии и потенциально может оказать значительное влияние на лечение хронической АБП", — сказала она. "Наши составы универсальны, поэтому их можно адаптировать или модифицировать для лечения других видов воспаления и фиброза в других органах".