Травма спинного мозга (SCI): использование биоактивных каркасов для восстановления функции

Самосборный наноструктуры образованный с использованием супрамолекулярного полимеры содержащие пептидные амфифилы (PA), содержащие биологически активные последовательности, показали отличные результаты на мышиной модели ТСМ и имеют огромные перспективы для эффективного лечения у людей. лечение этого изнурительного состояния, которое серьезно влияет на качество жизни и психическое здоровье пострадавших люди, а также членов их семей и является серьезным бременем для системы здравоохранения и социальной защиты. 

A спинной мозг травма, часто вызванная внезапным ударом или порезом позвоночника, приводит к необратимой потере силы, чувствительности и функции ниже места травмы. Хотя не существует хорошо зарекомендовавшего себя лекарства от таких травм, было опубликовано множество исследовательских статей, чтобы понять молекулярную патологию травм позвоночника и выдвинуть предложения по регенерации пораженной ткани, тем самым способствуя функциональному восстановлению и впоследствии позволяя людям вести более продуктивной и независимой жизни. Прогресс науки и техники в понимании молекулярных механизмов, лежащих в основе травмы спинного мозга, и предполагаемых терапевтических подходов, в дополнение к реабилитации и вспомогательным устройствам, будет иметь большое значение для восстановления людей после таких острых травм и поможет им вести более активный образ жизни. осмысленная жизнь. 

В недавней статье, опубликованной в Science 11 ноября 2021 года, Альварес и его коллеги протестировали супрамолекулярные полимеры, содержащие пептидные амфифилы (PAs), на мышиной модели парализующего повреждения спинного мозга (SCI) человека.1. Эти ПА содержат два дефинитивных сигнала, первый активирует трансмембранный рецептор β1-интегрина, а второй активирует основной рецептор фактора роста фибробластов 2. Пептидные амфифилы (PA) - это небольшие молекулы, которые содержат гидрофобные компоненты, ковалентно связанные с цепочкой аминокислот (пептидов). Пептидная последовательность может быть сконструирована так, чтобы образовывать β-слои, в то время как остатки, наиболее удаленные от хвоста, заряжаются для обеспечения растворимости и могут содержать биоактивную последовательность. После растворения в воде эти ПА претерпевают образование β-слоев и гидрофобный коллапс алифатических хвостов и вызывают сборку молекул в супрамолекулярные одномерные наноструктуры (например, цилиндрические или ленточные нановолокна с высоким аспектным отношением). Сборка обычно вызывается изменением концентрации, pH и введением двухвалентных катионов.2,3. Эти наноструктуры чрезвычайно важны для биомедицинских функций из-за их способности отображать высокую плотность биологических сигналов на своей поверхности для нацеливания или активации путей. 

Создавая мутации в пептидной последовательности в не сигнализирующем, небиоактивном домене, наблюдалось интенсивное надмолекулярное движение внутри нановолокон, что улучшало восстановление после SCI. Мутация с наиболее интенсивной динамикой привела не только к отрастанию аксонов и миелинизации, но и к образованию кровеносных сосудов (реваскуляризации) и выживанию мотонейронов. 

Таким образом, эти супрамолекулярные полимеры, содержащие пептидные амфифилы (ПА), имеют большие перспективы в оказании помощи людям в восстановлении после травм спинного мозга, которые могут иметь разрушительные последствия для жизни пациентов, как физически, так и эмоционально. Кроме того, эти самособирающиеся наноструктуры, изготовленные из супрамолекулярных полимеров, содержащих пептидные амфифилы (ПА), могут использоваться для различных биомедицинских приложений, таких как наркотик родоразрешения, регенерации костей и уменьшения кровопотери при внутренних кровотечениях. 

 

Рекомендации 

  1. Альварес З., и др. 2021. Биоактивные каркасы с улучшенными супрамолекулярными движениями способствуют восстановлению после травм спинного мозга. Наука. Опубликовано 11 ноября 2021 г. Том 374, выпуск 6569. С. 848-856. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abh3602 
  1. Hartgerink, JD; Beniash, E .; Ступп, С.И. Пептид-амфифильные нановолокна: универсальная основа для приготовления самосборных материалов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 2002, 99, 5133–5138, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.072699999 
  1. Пашак, ET; Cui, H .; Ступп, С.И. Настройка супрамолекулярной жесткости пептидных волокон с помощью молекулярной структуры. Варенье. Chem. Soc. 2010, 132, 6041–6046, DOI: https://doi.org/10.1021/ja908560n 

Актуальные

Первые роды в Великобритании после трансплантации матки от живого донора

Женщина, которой впервые пересадили матку от живого донора...

Qfitlia (Fitusiran): новый метод лечения гемофилии на основе siRNA  

Qfitlia (Fitusiran), новый препарат для лечения гемофилии на основе siRNA,...

Наблюдения JWST за глубоким полем противоречат космологическому принципу

Наблюдения за глубоким полем зрения космического телескопа имени Джеймса Уэбба в рамках JWST...

На Марсе обнаружены длинноцепочечные углеводороды  

Анализ существующего образца горной породы в Анализе образцов в...

Подписка на новости

Не пропустите

Первые роды в Великобритании после трансплантации матки от живого донора

Женщина, которой впервые пересадили матку от живого донора...

Qfitlia (Fitusiran): новый метод лечения гемофилии на основе siRNA  

Qfitlia (Fitusiran), новый препарат для лечения гемофилии на основе siRNA,...

Титановое устройство как постоянная замена человеческому сердцу  

Использование «полного искусственного сердца BiVACOR», титанового металлического...

Скрытое сознание, веретена сна и восстановление у пациентов в коме 

Кома — это состояние глубокой потери сознания, связанное с нарушением работы мозга...

Назальный спрей с адреналином для лечения анафилаксии у детей

Показания к применению назального спрея с адреналином «Неффи» были расширены (за счет...
Раджив Сони
Раджив Сониhttps://web.archive.org/web/20220523060124/https://www.rajeevsoni.org/publications/
Доктор Раджив Сони (ORCID ID: 0000-0001-7126-5864) имеет докторскую степень. получил степень бакалавра биотехнологии в Кембриджском университете, Великобритания, и имеет 25-летний опыт работы по всему миру в различных институтах и ​​транснациональных корпорациях, таких как The Scripps Research Institute, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux, а также в качестве главного исследователя в исследовательской лаборатории ВМС США. в открытии лекарств, молекулярной диагностике, экспрессии белков, биологическом производстве и развитии бизнеса.

Левофлоксацин для профилактического лечения туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ)

Туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ) поражает полмиллиона человек каждый год. Левофлоксацин рекомендуется для профилактического лечения на основе данных наблюдений, однако доказательства...

Поедающая мозг амеба (Naegleria fowleri) 

Поедающая мозг амеба (Naegleria fowleri) вызывает инфекцию головного мозга, известную как первичный амебный менингоэнцефалит (ПАМ). Уровень заражения очень низкий, но очень смертельный....

Возможный метод лечения остеоартрита с помощью нанотехнологической системы доставки белковых терапевтических средств

Исследователи создали двумерные минеральные наночастицы, которые помогают организму лечить регенерацию хрящевой ткани. Остеоартрит - дегенеративное заболевание, которым страдают 2 миллионов человек ...