Une découverte surprenante suggère qu'une injection de nanoparticules pourrait aider à combattre le système immunitaire lorsqu'il se détraque, des chercheurs de l'Université du Michigan ont montré. Les nanoparticules détournent les cellules immunitaires qui provoquent l'inflammation d'un site de blessure.

L'inflammation est une arme à double tranchant. Quand ça marche, il aide le corps à guérir et combat les infections. Mais parfois, le système immunitaire réagit de manière excessive. Une lésion pulmonaire aiguë, soutenu par l'inhalation de fumée, par exemple, peut conduire à une production de fluide incontrôlable qui noie essentiellement une personne.

Maintenant, des expériences sur des souris suggèrent que de simples nanoparticules de plastique, livré par IV, peut être capable de garder un type de cellule immunitaire, appelé neutrophile, trop occupé pour provoquer une inflammation. D'autres maladies dans lesquelles les neutrophiles provoquent une inflammation excessive comprennent la septicémie et le durcissement des artères, ou l'athérosclérose.

« Les neutrophiles sont la première ligne de défense. Ils sont les plus actifs et les plus optimisés pour monter une réponse inflammatoire, " a déclaré Omolola Eniola-Adefeso, professeur de génie chimique et de génie biomédical à l'U-M, qui a dirigé la recherche. "Ce sont les outsiders des globules blancs, et nous voyons que nous devons peut-être y prêter plus d'attention."

Elle n'a pas commencé par chercher à rediriger le système immunitaire avec des nanoparticules. Plutôt, son travail a exploré la dynamique au sein des vaisseaux sanguins qui aide ou nuit à la capacité des nanoparticules à administrer des médicaments à la paroi des vaisseaux sanguins et au-delà. Dans les expériences, ses élèves ont fait couler du sang dans des vaisseaux sanguins artificiels, des canaux gravés dans une puce et tapissés du même type de cellules qui tapissent les parois des vaisseaux sanguins.

En premier, ils ont seulement vu que les neutrophiles bannissaient leurs particules de plastique, qui ont été conçus pour se fixer à la paroi des vaisseaux sanguins. C'était un problème car si les particules ne pouvaient pas se lier, ils ne pouvaient pas administrer de médicaments aux tissus malades. Mais après avoir regardé plusieurs fois la séquence vidéo du microscope, ils ont réalisé que les neutrophiles avaient également disparu - ils ne se sont pas non plus liés à la paroi des vaisseaux sanguins.

"Le 'oh mon Dieu' de l'horreur à propos de notre particule s'est transformé en une excitation à propos de ces particules faisant quelque chose aux cellules qui n'avaient pas été explorées auparavant, ", a déclaré Eniola-Adefeso. "Ces interactions cool entre les cellules et les particules ont empêché l'une ou l'autre de faire ce qu'elles voulaient faire."

Son équipe a conçu une expérience blessant une partie de la paroi des vaisseaux sanguins dans les puces microfluidiques et a confirmé que les neutrophiles détournaient leur attention de la création d'une inflammation sur le site de la blessure pour évacuer les particules étrangères.

Puis, Eniola-Adefeso connecté avec Michael Holinstat, professeur de pharmacologie à Michigan Medicine, qui possède une technologie capable de voir dans les vaisseaux sanguins de souris vivantes. Chez les souris présentant une lésion pulmonaire aiguë, ils ont découvert que l'injection de nanoparticules par voie intraveineuse pouvait réduire de moitié ou plus le nombre de neutrophiles se rassemblant sur le site de la blessure.

En réalité, la concentration de neutrophiles était similaire à la concentration trouvée dans le sang de souris indemnes. Au lieu, les neutrophiles transportaient les particules vers le foie, où ils pourraient être retirés de la circulation. Eniola-Adefeso entend poursuivre les recherches dans cette direction, découvrir si une injection de nanoparticules est un traitement viable pour les conditions avec une inflammation excessive.

Son groupe continuera également à dépanner les nanoparticules en tant que véhicules pour l'administration ciblée de médicaments. Une façon d'éloigner les neutrophiles consiste à enrober les particules de matériaux dits non encrassants, des matériaux qui résistent à l'absorption des protéines du sang.

Parce que les produits chimiques que l'équipe utilise pour attacher les nanoparticules aux parois des vaisseaux sanguins sont les mêmes que ceux utilisés par les neutrophiles eux-mêmes, un revêtement qui combine des matériaux non encrassants avec les produits chimiques de ciblage jettera la plupart des globules blancs de l'odeur.

"À ce jour, nous avons essayé de nombreux matériaux non encrassants. Mais à la fin, ils encrassent parce que la nature est très sophistiquée, " elle a dit.

Alternativement, d'autres groupes de recherche ont essayé de prélever les membranes des cellules qui se déplacent naturellement vers le tissu ciblé, par exemple, les neutrophiles qui se fixent à la paroi des vaisseaux sanguins et y insèrent des nanoparticules. Comme l'extraterrestre en peau humaine du film "Men in Black".

L'étude, "Les interactions neutrophiles-particules dans la circulation sanguine entraînent la clairance des particules et modifient les réponses des neutrophiles dans l'inflammation aiguë, " est publié en ligne dans la revue Lettres nano .