Антимикробные наносети демонстрируют многофункциональность, смягчая воспалительные реакции при сепсисе

Ученые-фармацевты из Национального университета Сингапура (NUS) разработали многофункциональные синтетические пептидные наносети для снятия воспаления, вызванного бактериальной инфекцией. Это достигается за счет одновременного захвата бактериальных эндотоксинов и провоспалительных цитокинов.

Эндотоксемия характеризуется наличием эндотоксинов в крови. Эти эндотоксины могут высвобождаться грамотрицательными патогенами, такими как E. coli, при системных инфекциях. Если их не контролировать, воспалительные реакции организма могут привести к обширному повреждению тканей и септическому шоку, которые связаны с высокой смертностью. К сожалению, предыдущие попытки разработать целенаправленную терапию против сепсиса в основном были неудачными из-за сложного характера взаимодействий между провоспалительными и противовоспалительными медиаторами.

Более новый подход сосредоточен на одновременном воздействии на несколько цитокинов для лучшего контроля септических осложнений. Исследовательская группа под руководством доцента Рэйчел И из Департамента фармации NUS показала, что антибактериальные пептидные наносети могут обладать дополнительными функциями для смягчения воспалительных реакций, обычно связанных с бактериальными инфекциями.

Эти результаты основаны на предыдущем отчете команды о разработке антимикробных пептидов, способных к in situ самосборке в наносети, захватывающие бактерии. Противовоспалительная активность была достигнута благодаря способности наносетей связывать и захватывать эндотоксины, высвобождаемые грамотрицательными патогенами, и медиаторы воспаления, продуцируемые макрофагами организма. Важно, что катионные наносети избирательно захватывали провоспалительные цитокины, минимально связывая противовоспалительные цитокины. Команда достигла этой желаемой специфичности, используя общую разницу в суммарном заряде между этими двумя разными группами цитокинов.

Новое исследование опубликовано в журнале Advanced Healthcare Materials.

Кроме того, эффект связывания липополисахарида (LPS) привел к восстановлению антимикробной активности колистина, терапии последней линии, против грамотрицательных патогенов. Примечательно, что это первый зарегистрированный случай многофункциональных пептидных наносетей с долгосрочным эффектом в ослаблении повреждений от септических осложнений на нескольких стадиях. Биологические оценки пептидных наносетей на модели острого повреждения легких продемонстрировали их эффективность в снижении уровня провоспалительных цитокинов в бронхоальвеолярной жидкости эндотоксин-инокулированных мышиных моделей. Полученный эффект пептида был сопоставим с контрольным препаратом дексаметазоном.

Проф. И сказала: «Наши пептидные наносети показали уникальный терапевтический потенциал в качестве многофункционального биоматериала для комплексного лечения сепсиса. В дальнейшем мы надеемся продолжить их оптимизацию для клинического использования».