Eine Entzündung der Arterien ist ein Hauptauslöser und Auslöser von Herz-Kreislauf-Erkrankungen – die Todesursache Nr. 1 bei Menschen in den Vereinigten Staaten. Diese Entzündung geht mit der Bildung gefährlicher Plaques in den Arterien einher. Es sind fortschrittliche Behandlungen erforderlich, um diese Entzündung bei Patienten zu bekämpfen. Forscher der Michigan State University haben eine neue Nanopartikel-Nanotherapie-Infusion getestet, die gezielt Entzündungen bekämpft und das Immunsystem aktiviert, um arterielle Plaque zu beseitigen.
Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Naturkommunikation.
„Es gibt zwei verschiedene Dinge, vor denen die Menschen offenbar Angst haben, wenn es um Plaques geht“, sagte Bryan Smith, außerordentlicher Professor am Department of Biomedical Engineering am College of Engineering und am Institute for Quantitative Health Science and Engineering der MSU. „Viele Menschen verstehen den Unterschied zwischen ihnen nicht wirklich.“
Das erste Beispiel ist, wenn Ihre Arterie verstopft ist (z. B. eine 95- bis 99-prozentige Verstopfung). Oft treten im Vorfeld Symptome wie Schmerzen oder Druck in der Brust oder Übelkeit und Schwindel auf und Ärzte setzen einen Stent in die Arterie ein, um den Blutfluss zu erhöhen. Der zweite Fall liegt vor, wenn die Plaque stark entzündlich ist. Dadurch kann die Plaque anfällig für Risse werden, was zu Arterienverstopfungen an anderen Stellen im Körper führen kann.
„Das ist die schlimmere Ursache, die zu den meisten Herzinfarkten führt“, sagte Smith. „Da solche Plaques nicht unbedingt einen großen Teil der Arterie verstopfen und weil die Auswirkungen der Ruptur den Blutfluss sehr plötzlich völlig blockieren können, kann ein solcher Herzinfarkt wie aus dem Nichts erscheinen.“
Smith und sein Team, darunter die Co-Erstautoren und Postdoktoranden Yapei Zhang und Manisha Kumari, stellten Nanopartikel her – Materialien, die dünner als ein menschliches Haar sind – und verwendeten diese zur Entwicklung einer Nanotherapie-Infusion. Die Nanotherapie zielt selektiv auf einen bestimmten Immunzelltyp ab, der in die Plaque eindringt und ein Teil davon ist. Diese behandelten Zellen „fressen“ Teile des Plaquekerns auf, entfernen ihn von der Arterienwand und verringern das Ausmaß der Blutgefäßentzündung.
Frühere Studien von Smith und seinen Mitarbeitern, dem Leeper Lab an der Stanford University, testeten die Infusion an Mäusen und jetzt an Schweinemodellen, um die Wirksamkeit der Infusion und vor allem das Fehlen von Nebenwirkungen aufgrund ihrer präzisen Immunabwehr zu beweisen.
„Mit PET [positron-emission tomography] Mithilfe von Scans konnten wir die Auswirkungen der Therapie auf Schweinearterien messen“, sagte Smith. „Wir haben in Tiermodellen wie Schweinen gezeigt, dass wir das Ausmaß der Entzündung in der Plaque nicht nur auf der Grundlage dieser klinisch eingesetzten PET-Bildgebungstechnik senken können.“ sondern auch durch molekulare Tests. Ebenso wichtig war, dass wir keine der Nebenwirkungen sahen, die zu erwarten gewesen wären, wenn die Therapie nicht gezielt eingesetzt worden wäre.“
Frühere Studien an Mäusen erforderten Hunderte Mikroliter der Nanotherapie-Infusion, doch kürzlich haben Smith und sein Team eine messbare Wirkung bei Schweinen erzielt, indem sie die produzierte Menge auf Liter hochskalierten. Diese Mengen liegen im Bereich, der für den menschlichen Gebrauch erforderlich ist. Diese Studie stellt einen entscheidenden Schritt zur Umsetzung sichererer und wirksamerer Herz-Kreislauf-Therapien in klinische Studien für Patienten dar.
Weitere Informationen:
Sharika Bamezai et al.: Pro-efferozytische Nanotherapien reduzieren Gefäßentzündungen, ohne Anämie in einem großen Tiermodell für Atherosklerose auszulösen. Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52005-1