Štúdium, uverejnené online 19. februára v časopise Pokroky vo vede , rozširuje prácu zodpovedajúceho autora Zhenga, ktorý predtým demonštroval použitie nanočastíc na cielené dodávanie liekov proti rakovine a lepšie porozumenie chorobám obličiek.
„Našim cieľom je uľahčiť rodinným lekárom, aby ľahšie zachytili poranenie pečene skôr. Ak môžu takéto zranenie odhaliť a liečiť skôr, pacient má väčšiu šancu na rýchlejšie zotavenie, "povedal Zheng, profesor chémie a biochémie a Cecil H. a Ida Green profesori v odbore systémová biológia na škole prírodných vied a matematiky.
Zlatým štandardom na monitorovanie a diagnostiku ochorení pečene je pečeňová biopsia, ktorý je invazívny a môže byť bolestivý alebo spôsobiť komplikácie. V klinickom prostredí, lekári môžu tiež neinvazívne sledovať funkciu pečene pomocou testov, ktoré zaznamenávajú hladiny určitých enzýmov a bielkovín v krvi, ako alanínaminotransferáza (ALT) a aspartátaminotransferáza (AST), ktoré sa uvoľňujú z pečeňových buniek, alebo hepatocyty, keď je orgán poškodený.
„Konvenčné krvné biomarkery ako ALT a AST sa uvoľňujú, keď hepatocyty odumrú - poškodenie už bolo spôsobené, „Zheng povedal.“ Ďalšou nevýhodou týchto testov je, že ďalšie faktory, ako zápal, môže spôsobiť, že tieto biomarkery budú abnormálne vysoké. Kvôli tomu, v mnohých prípadoch, klinickí lekári nemusia okamžite zasiahnuť. To vytvára problém, pretože môže oddialiť detekciu a liečbu poškodenia pečene. “
V štúdii, ktorý sa uskutočnil na myšiach, Zheng a jeho kolegovia sa zamerali na chemikáliu nazývanú glutatión, čo je hlavný antioxidant produkovaný pečeňou. Neustále uvoľňovanie, alebo výtok, glutatiónu hepatocytmi pomáha udržiavať detoxikačnú funkciu zdravej pečene. Keď je pečeň poškodená, však, produkcia glutatiónu je blokovaná.
„Zistilo sa, že deplécia glutatiónu silne koreluje so zvýšeným rizikom mnohých ochorení pečene, vrátane poškodenia pečene vyvolaného liekmi, s alkoholom súvisiace a nealkoholické stukovatenie pečene, fibróza a cirhóza pečene, „Zheng povedal.“ Ľudia študujú glutatión už desaťročia, ale nie je ľahké monitorovať neinvazívne. “
Neinvazívne monitorovanie glutatiónu sa ukázalo ako ťažké, pretože biomolekula sa po vstupe do krvného obehu zriedi takmer o tri rády. a rýchlo sa spotrebuje inými orgánmi a rýchlo sa vylučuje obličkami.
Zheng a jeho kolegovia spojili svoje odborné znalosti so zlatými nanočasticami so správaním glutatiónu, aby vytvorili svoju nanopróbiu pre akútne poškodenie pečene, ktoré potom testovali na myšiach. Začali sa chemickým spojením - alebo konjugáciou - na nanočastice zlata organického fluorescenčného farbiva nazývaného indokyanínová zeleň (ICG), ktorá má široké klinické využitie.
„Vďaka tejto konjugácii molekuly ICG nefluoreskujú. Nanočastice zlata prenášajú farbivo konkrétne do pečene. Krása tejto práce je, že sondu je možné selektívne aktivovať v pečeni s vysokou špecifickosťou, “Povedal Zheng.
Vedci vstrekli nanočastice konjugovaného zlata myšiam, ktorým bola podaná nadmerná dávka acetaminofénu (APAP). Predávkovanie acetaminofénom, známy aj pod značkou Tylenol, je jednou z najčastejších príčin drogami indukovaného poškodenia pečene a najčastejšou príčinou akútneho zlyhania pečene v USA
Akonáhle sa nanočastice dostanú do časti pečene nazývanej sínusoida, molekuly glutatiónu zrazili molekuly ICG zo zlatých nanočastíc a zaujali svoje miesto.
„Pamätaj si, keď sú poškodené pečeňové bunky, výtok glutatiónu je výrazne znížený; preto, máte na povrchu častíc zlata menej glutatiónu a viac molekúl ICG, “Povedal Zheng.
Nanočastice zlata sa vrátili do krvného obehu pomerne rýchlo. Asi do pol hodiny, vedcom sa podarilo zistiť úbytok glutatiónu v malom množstve krvi.
„Jednoduchý krvný test ukazuje, koľko ICG zostáva na povrchu častíc zlata, „Zheng povedal.“ Čím viac ICG zostane, čím menej glutatiónu v pečeni, čo priamo koreluje s poškodením pečene. Naša častica dokázala detekovať predávkovanie APAP s presnosťou 93%, čo je veľmi vysoké. A je to v štádiu, ktoré je oveľa skôr, ako môžu tradičné biomarkery zistiť. “
Dr. William Lee, profesor vnútorného lekárstva na UT Southwestern Medical Center, je spoluautorom štúdie a jedným z popredných svetových odborníkov na akútne zlyhanie pečene a toxicitu acetaminofénu v pečeni. Lee bol vyšetrovateľom štyroch sietí sponzorovaných Národným ústavom pre diabetes a zažívacie a obličkové choroby (NIDDK):antivírusová dlhodobá liečba proti cirhóze (HALT-C) proti hepatitíde C, študijná skupina pre akútne zlyhanie pečene, drogami indukovaná sieť poranení pečene a výskumná sieť pre hepatitídu B.
„Tok glutatiónu je srdcom metabolizmu acetaminofénu, a nová metóda Dr. Zhenga na sledovanie glutatiónu je veľkým krokom vpred v našej schopnosti porozumieť a predchádzať toxicite acetaminofénu, “Povedal Lee.
Dr. Neil Kaplowitz, profesor medicíny a vedúci gastroenterológie a chorôb pečene na Keckovej lekárskej fakulte Univerzity v južnej Kalifornii, ktorý nebol zapojený do štúdie, uviedli:"Autori štúdie vyvinuli nový prístup k dynamickému hodnoteniu stavu glutatiónu v sínusoidoch pečene. Ich technologický pokrok ukazuje, že dokážu zobraziť sínusový krvný glutatión alebo zmerať tento indikátor glutatiónu v sínusovej plazme konkrétne v odobratej periférnej krvi," čo presne odráža množstvo glutatiónu v pečeňových bunkách. “
Zatiaľ čo súčasná štúdia bola zameraná na lieky vyvolané, akútne poškodenie pečene, Zheng uviedol, že budúca práca ďalej prehĺbi základné porozumenie interakcií medzi pečeňou a nanočasticami, pokračovať v zlepšovaní citlivosti a presnosti testu, a rozšíriť technológiu, ktorá pomôže odhaliť aj chronické poškodenie pečene. Povedal, že výskum je vzrušujúcim rozšírením jeho predchádzajúceho úsilia vyvinúť nanomedicíny, ktoré sa ľahko odstraňujú z tela.
„Väčšinu svojej kariéry som strávil vývojom čistiteľných nanomedicín na liečbu chorôb, ako je rakovina alebo ochorenie obličiek, a tento nový výskum je veľkým prelomom, „Zheng povedal.“ Myslíme si, že naša nová práca by mohla viesť k odstrániteľnej nanomedicíne, ktorá môže pomôcť odhaliť poškodenie pečene oveľa skôr jednoduchým krvným testom, a to by mohlo pomôcť mnohým ľuďom. “
Dobrá správa pre pacientov s IBS, pretože vedci zistili „črevné svrbenie“
Infliximab môže brániť účinnosti niektorých vakcín proti COVID-19
Ochorenie dráždivého čreva zvyšuje riziko demencie
Bakteriofágy môžu liečiť E. coli bez poškodenia čriev,
Rastlinná strava by mohla vyliečiť vašu reumatoidnú artritídu
Testy používané na diagnostiku GERD
Črevné baktérie spojené s metabolickými zmenami a autizmom v novej štúdii
Vedci z Kalifornského technologického inštitútu urobili dôležitý objav, ktorý môže vysvetliť, ako môžu črevné baktérie prispieť k správaniu podobnému autizmu. Tím zistil, že keď boli myši kolonizova
Štúdia naznačuje súvislosť medzi používaním probiotík a „zahmlievaním mozgu“
Štúdia vykonaná na Medical College of Georgia na univerzite v Auguste ukázala, že príjem probiotík môže viesť k významnému nahromadeniu baktérií tenkého čreva, ktoré vedú k zahmlievaniu mozgu.
Peptid z jedu pavúka by mohol pomôcť zastaviť bolesť pri syndróme dráždivého čreva
Vedci z University of Queensland zistili, že špecifický peptid nachádzajúci sa v pavúčom jede môže mať vlastnosti, ktoré by ho mohli použiť pri zmierňovaní bolesti u pacientov so syndrómom dráždivého