Նանոտեխնոլոգիայի վրա հիմնված նոր հետազոտությունը հույս է առաջացնում երիկամների սուր վնասվածքի և անբավարարության բուժման համար:
Երիկամը կարևոր կենսական օրգան է, որը կարևոր գործառույթներ է կատարում մարմնում։ Այն հեռացնում է թափոնները և ավելորդ ջուրը մեր արյան հոսքից՝ մեզ արտադրելու համար, որն այնուհետև երիկամներից միզապարկ է հոսում միզածորանների միջոցով: Այս թափոնները, որոնք արտադրվում են մեր մարմնում մկանների և սննդի բնականոն քայքայման արդյունքում, պետք է դեն նետվեն և արդյունավետ կերպով արտազատվեն:
Սուր վիճակում երիկամային անբավարարություն, որն այժմ կոչվում է Սուր երիկամային վնասվածք (AKI) ազոտային թափոններ արագորեն կուտակվում են, և մեզի արտանետումը նվազում է, այսինքն՝ մարմինը պայքարում է մեզ արտադրելու համար: Դա տեղի է ունենում հիվանդության առաջացման կարճ ժամանակահատվածում (օրեր կամ նույնիսկ ժամեր), որն առաջացնում է լուրջ բարդություններ: AKI-ի հիմնական պատճառը օքսիդատիվ սթրեսն է, որն առաջանում է ազատ ռադիկալների և հակաօքսիդանտ պաշտպանությունների միջև հավասարակշռության խախտման պատճառով, որն առաջանում է թթվածին պարունակող թափոնների ավելացման հետևանքով, ինչի հետևանքով վնաս է հասցնում լիպիդներին, սպիտակուցներին և սպիտակուցներին: ԴՆԹ -. Այս սցենարը առաջացնում է բորբոքում և առաջ է բերում երիկամների հիվանդություն: Այնուհետև մեծ են սրտանոթային հիվանդությունների և քաղցկեղի զարգացման հավանականությունը: Ահա թե ինչու հակաօքսիդանտներով հարուստ մթերքներն ու հավելումները հայտնի են, որ պաշտպանում են թթվածին պարունակող թափոնների վնասակար ազդեցությունից: Երբ երիկամների հիվանդության ծանրության աստիճանը բարձրանում է, անհրաժեշտ են օժանդակ թերապիաներ, ինչպիսիք են ռեհիդրացիան և դիալիզը, և նույնիսկ երիկամի փոխպատվաստումը կարող է պահանջվել: AKI-ի համար հասանելի բուժում չկա, ինչը այն պատասխանատու է ամեն տարի միլիոնավոր մահերի համար:
Վնասված երիկամների պաշտպանությունն ու բուժումը մնում է բժշկության մեջ հսկայական մարտահրավեր: Հակաօքսիդանտ NAC (N-ացետիլցիստեին) դեղամիջոցը, որը համարվում է ոսկու ստանդարտ, սովորաբար օգտագործվում է պրոցեդուրաների ընթացքում երիկամները թունավորությունից պաշտպանելու համար, սակայն այս դեղամիջոցն ունի ցածր կենսամատչելիություն և, հետևաբար, ունի սահմանափակ արդյունավետություն:
Նանոտեխնոլոգիայի մոտեցում թերապիայի համար
Նանոտեխնոլոգիայի կիրառումը կենսաբժշկական մեթոդներում, ներառյալ թերապիան, աճել է վերջին տասնամյակների ընթացքում: Բայց նման կիրառությունները ցույց են տվել սահմանափակություն երիկամների հիվանդությունների բուժման գործում: Նոր ուսումնասիրության մեջ ԱՄՆ-ի և Չինաստանի գիտնականները նկարագրել են AKI-ն կանգնեցնելու և այն բուժելու նոր կանխարգելիչ մեթոդ՝ օգտագործելով նանոտեխնոլոգիա, որը ներառում է փոքրիկ ինքնահավաքվող ձևեր, որոնց տրամագիծը կազմում է ընդամենը միլիարդերորդ մետրը: Այս ձևերը նախագծվել և մշակվել են՝ օգտագործելով նանոտեխնոլոգիական մեթոդը, որը կոչվում է «ԴՆԹ օրիգամիորի հիմքում չորսի զույգ է ԴՆԹ - նուկլեոտիդները օգտագործվում են ինժեներական և արտադրելու համար այն, ինչ կոչվում է ԴՆԹ - origami nanostructures (DONs): Այս նանոկառուցվածքները՝ եռանկյունաձև, խողովակաձև կամ ուղղանկյուն ձևով, այնուհետև կարող են օգտագործվել մարմնի ներսում տարբեր առաջադրանքներ կատարելու համար: Ճարտարապետությունը նման նանոկառուցվածքներ իդեալականորեն հարմար է կենդանի համակարգերի համար, քանի որ դրանք կայուն են և ունեն ցածր թունավորություն և իմունոգենություն:
ԴՆԹ - Օրիգամիի նանոկառուցվածքները ինքնուրույն հավաքվում և փակվում են երիկամների տարբեր մասերի վրա և դրանց շուրջ պաշտպանիչ շերտ են կազմում: Սա երևացել է դրանց ֆիզիոլոգիական բաշխումը գնահատելիս՝ օգտագործելով պոզիտրոնային էմիսիոն տոմոգրաֆիայի (PET) քանակական պատկերումը: Նրանց ուսումնասիրությունը հրապարակված է Բնության կենսաբժշկական ճարտարագիտություն. Խումբը պատրաստել էր տարբեր ԴՆԹ - origami կառուցվածքներ և նաև օգտագործված ռադիո պիտակավորում՝ ուսումնասիրելու նրանց վարքագիծը մկների երիկամում, մինչդեռ դրանք վերլուծում էին PET պատկերման միջոցով: Դիտվել է, որ դրանք կուտակվել են առողջ մկների երիկամներում, ինչպես նաև նրանց, ովքեր ունեն AKI:
Ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, թե ինչպես ԴՆԹ - Օրիգամիի նանոկառուցվածքները գործում են որպես արագ (ընդամենը 2 ժամվա ընթացքում) և շատ ակտիվ երիկամների պաշտպանիչ և նաև բուժիչ են AKI-ի ախտանիշները թեթևացնելու համար: ՊԷՏ սկանավորման միջոցով դրանց իրական ժամանակում բաշխվածության ուսումնասիրությունից հետո պարզվեց, որ ուղղանկյուն նանոկառուցվածքները հատկապես ամենահաջողն են պաշտպանել երիկամները նույն ձևով, ինչ ստանդարտ դեղամիջոցը: Այս կառույցները հետևում են թթվածին պարունակող թափոններին և մեկուսացնում բջիջները օքսիդատիվ սթրեսի հետևանքով առաջացած վնասից: Նրանք օգնում են պահպանել ազատ ռադիկալների և հակաօքսիդանտների հավասարակշռությունը երիկամի մեջ և դրա շրջակայքում՝ նվազեցնելով և թեթևացնելով օքսիդատիվ սթրեսը, որը հանդիսանում է AKI-ի առաջատար աղբյուրն ու ախտանիշը: DON-ների կողմից ձեռնարկված միջոցառումները դադարեցնում են երիկամների հիվանդության առաջընթացը: DON-ները փորձարկվել են ինչպես կենդանի մկների երիկամների, այնպես էլ մարդու սաղմի երիկամների բջիջների վրա: Այս կառույցները գործում էին որպես պաշտպանիչ պաշտպանիչ և բարելավում էին երիկամների ֆունկցիան AKI-ում նույնքան արդյունավետ, որքան ավանդական դեղորայքային թերապիաները, մասնավորապես NAC դեղամիջոցը AKI-ի համար:
ԴՆԹ-ի օրիգամիի կառուցվածքները մշտապես առկա էին երիկամներում, ինչը հեղինակների կարծիքով պայմանավորված է մի քանի գործոններով, ներառյալ DON-ների դիմադրողականությունը մարսողական ֆերմենտներին և նրանց կողմից իմունային համակարգի հսկողությունից խուսափելը: Ֆիզիոլոգիապես երիկամների ֆունկցիայի բարելավումը գնահատվել է՝ նշելով շիճուկում կրեատինինի և արյան միզանյութի ազոտի մակարդակները, և պարզ է, որ երիկամների արտազատման ֆունկցիայի զգալի բարելավում կա՝ համեմատելի ստանդարտ դեղորայքային թերապիայի հետ:
Այս բազմամասնագիտական հետազոտությունը համատեղում է նանոբժշկության փորձը և in-vivo պատկերագրությունը և առաջինն է, որը երբևէ ուսումնասիրել է բաշխումը: ԴՆԹ - նանոկառուցվածքներ կենդանի համակարգում՝ կենդանի հետևելով նրանց վարքագծին: DON-ներն ունեն ցածր թունավորություն մարմնի հիմնական օրգաններում, ինչը նրանց իդեալականորեն պիտանի է մարդկանց կլինիկական օգտագործման համար: Այս ժամանակակից տեխնոլոգիան ամուր հիմք է, որը կարող է ապահովել երիկամների տեղայնացված պաշտպանությունը AKI-ից և կարող է օգտագործվել AKI-ի և երիկամների այլ հիվանդությունների բուժման նոր թերապևտիկ մոտեցումներ մշակելու համար: Երիկամների հիվանդությունների լուծումը կարող է իրականություն դառնալ երիկամների սուր վնասվածքով տառապող հիվանդների համար։ Ուսումնասիրությունը ավելացնում է թերապևտիկ ծրագրավորվող նանոկառուցվածքների ներուժը, որոնք կարող են օգտագործվել դեղերի նպատակային առաքման և մարմնում օրգանների և հյուսվածքների վերականգնման համար:
***
{Դուք կարող եք կարդալ հետազոտական հոդվածի բնօրինակը` սեղմելով ներքևում նշված DOI հղումը` մեջբերված աղբյուրների ցանկում:}
Աղբյուրը (ներ)
Jiang D et al. 2018 թ. ԴՆԹ - origami նանոկառուցվածքները կարող են դրսևորել արտոնյալ երիկամային կլանում և թեթևացնել երիկամների սուր վնասվածքը: Բնության կենսաբժշկական ճարտարագիտություն. 2 (1). https://doi.org/10.1038/s41551-018-0317-8
***
