Há um interesse crescente no uso de nanotecnologia e ingestíveis na medicina. Sensores não invasivos ingeríveis que medem sinais vitais, bem como dispositivos ingeríveis que tornam os procedimentos mais confortáveis, agora estão se tornando comuns. Outra importante área de progresso em nanotecnologia é o desenvolvimento de nanopartículas que podem transportar medicamentos e atingir células ou tecidos específicos.
Esses nano “drones” biodegradáveis têm um enorme potencial em diferentes áreas da medicina. Eles já foram introduzidos em oncologia e usados para enfraquecer as defesas de células tumorais em modelos de ratos. Em 2015, especialistas em doenças cardíacas também utilizaram a nanotecnologia para distribuir drogas e reparar artérias , abrindo caminho para o tratamento da aterosclerose de maneira inovadora, possivelmente evitando ataques cardíacos e derrames.
Usando a nanotecnologia para resolver a inflamação
Um estudo em modelos animais, publicado na Science Translational Medicine , relatou que drones nanométricos podem ser eficazes na reestruturação da placa aterosclerótica, tornando a placa mais estável e menos propensa a quebrar e se transformar em um coágulo de sangue potencialmente mortal. Pesquisadores da Faculdade de Medicina de Harvard, do Brigham and Women's Hospital e da Universidade de Columbia projetaram nanomedicamentos que foram projetados para transportar substâncias anti-inflamatórias diretamente para o local de destino.
A inflamação não resolvida é um fator importante na progressão das lesões ateroscleróticas.
Ao usar nano drones que continham substâncias terapêuticas produzidas a partir da própria proteína antiinflamatória anexina A1 do corpo, uma melhora significativa foi alcançada em camundongos com aterosclerose avançada. Não só a inflamação foi reduzida, as artérias dos ratos também foram reparadas, um componente do tratamento que é exclusivo para esta nova forma de terapia.
Reparar artérias coronárias danificadas pode ser muito importante para a prevenção de ataques cardíacos e também pode reduzir o número de mortes resultantes da aterosclerose, que atualmente é uma das principais causas de doença e morte nos Estados Unidos. Especulou-se que o processo inovador deve ser ajustado em breve e testado em seres humanos, oferecendo uma maneira excitante de tratar a inflamação com entrega direcionada e localizada de peptídeos.
Pesquisadores da Escola Weldon de Engenharia Biomédica, Universidade Purdue, descreveu outro método inovador no tratamento da inflamação usando nanotecnologia. Eles desenvolveram um sistema de nanopartículas de ligação ao colágeno que pode ser usado para tratar doenças arteriais periféricas. Este novo método utiliza nanopartículas que se ligam ao colágeno e liberam peptídeos antiinflamatórios. Essas nanopartículas também podem reduzir a inflamação, bem como promover a regeneração do tecido lesionado.
Reparo de feridas epiteliais com nanopartículas
O reparo da ferida é outra área terapêutica em que as nanopartículas podem ser aplicadas com sucesso para facilitar o processo de cicatrização muitas vezes difícil. Giovanna Leoni e colegas da Universidade Emory usaram a entrega sistêmica de nanopartículas contendo anexina de proteína natural A1 para a mucosa intestinal lesada.
A lesão crônica da mucosa é uma característica de muitas condições inflamatórias dos intestinos, incluindo colite ulcerativa e doença de Crohn - condições que afetam cerca de 1,6 milhão de americanos. Um estudo recente em camundongos demonstrou que a entrega direcionada de substâncias anti-inflamatórias aumenta o processo de cicatrização do tecido lesionado e promove o reparo do ferimento epitelial. Em seu artigo, publicado no Journal of Clinical Investigation , os autores sugerem que a entrega local de peptídeos encapsulados dentro de nanopartículas poderia ser uma nova estratégia terapêutica para pessoas que sofrem de doença inflamatória intestinal (DII).
Também tem havido algum interesse no desenvolvimento de nanopartículas naturais que podem ajudar a tratar doenças como a DII. Uma nanopartícula derivada do gengibre comestível foi usada com sucesso em um estudo liderado por MingZheng Zhang, da Universidade Estadual da Geórgia, em Atlanta. As nanopartículas naturais poderiam potencialmente minimizar as dificuldades associadas à produção de produtos químicos sintéticos.
Nanomesh Dressing para feridas crônicas
Outro possível uso da nanotecnologia foi demonstrado por Martina Abrigo e sua equipe de pesquisadores da Universidade Swinburne de Tecnologia da Austrália. Abrigo está explorando aplicações externas de pequenas partículas para tratar feridas cronicamente infectadas. Ela criou uma malha de fibras de poliestireno eletrosporo que são projetadas para atrair as bactérias para fora da ferida. O nanomesh oferece ótimas condições de crescimento para bactérias como Staphylococcus Aureus e Escherichia Coli , então elas são atraídas para a malha, deixando a ferida limpa. A resposta bacteriana às malhas de diferentes diâmetros de fibra foi testada através de uma combinação de microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal.
As bactérias foram especificamente atraídas por fibras que eram aproximadamente do mesmo tamanho que elas. Os resultados, publicados na ACS Applied Materials and Interfaces , sugerem que as nanofibras de eletrofiação podem ser uma nova maneira de controlar feridas infectadas por bactérias comuns. Até agora, os cientistas realizaram apenas experimentos in vitro e experimentos em engenharia de tecidos através de modelos de pele. No entanto, espera-se que num futuro próximo, testes semelhantes sejam realizados em tecidos vivos para avaliar o potencial desta nova abordagem. Estudos in vivo já foram realizados com alguns outros tipos de curativos de nanopartículas, por exemplo, nanopartículas de prata com algum sucesso.
> Fontes:
> Abrigo M, Kingshott P, diâmetro de fibra de poliestireno McArthur S. Electrospun influenciando a fixação, proliferação e crescimento bacteriano. ACS Applied Materials and Interfaces , 2015; 7 (14): 7644-7652.
> Fredman G, Spolitu S, Perretti M, e outros. Nanopartículas direcionadas contendo o peptídeo pró-dissolução Ac2-26 protegem contra aterosclerose avançada em camundongos hipercolesterolêmicos. Science Translational Medicine , 2015; 7 (275).
> Leoni G, Neumann P, Reutelingsperger C, et al. A anexina A1, contendo vesículas extracelulares e nanopartículas poliméricas, promove a reparação do ferimento epitelial. Journal of Clinical Investigation , 2015; 125 (3): 1215-1227.
> McMasters J, Panitch A. Artigo completo: Nanopartículas de ligação ao colágeno para liberação de peptídeo antiinflamatório extracelular diminuem a ativação plaquetária, promovem a migração endotelial e suprimem a inflamação. Acta Biomaterialia , 2017; 49: 78-88.
> Zhang M, Viennois E, Merlin D, e outros. Nanopartículas derivadas de gengibre comestíveis: Uma nova abordagem terapêutica para a prevenção e tratamento da doença inflamatória intestinal e do câncer associado à colite. Biomaterials , 2016; 101: 321-340.