Inhalierbare Nanopartikel könnten bei der Behandlung chronischer Lungenerkrankungen helfen

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Eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung betrifft die Lunge

SEBASTIAN KAULITZKI/WISSENSCHAFTLICHE FOTOBIBLIOTHEK

Die Verabreichung von Medikamenten an die Lunge mit inhalierbaren Nanopartikeln kann bei der Behandlung hilfreich sein chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Bei Mäusen mit Anzeichen der Erkrankung verbesserte die Behandlung die Lungenfunktion und reduzierte sie Entzündung.

COPD führt dazu, dass die Atemwege der Lunge immer enger und steifer werden, wodurch der Luftstrom behindert und die Schleimabfuhr verhindert wird. Dadurch sammelt sich Schleim in der Lunge an und lockt bakterielle Krankheitserreger an, die die Erkrankung weiter verschlimmern.

So dick Schleim Die Schicht fängt auch Medikamente ein, was die Behandlung von Infektionen erschwert. Also, Junliang Zhu an der Soochow-Universität in China und seine Kollegen entwickelten inhalierbare Nanopartikel, die in den Schleim eindringen können, um Medikamente tief in die Lunge zu transportieren.

Die Forscher konstruierten die hohlen Nanopartikel aus porösem Siliziumdioxid, das sie mit einem Antibiotikum namens Ceftazidim füllten. Eine Hülle aus negativ geladenen Verbindungen, die die Nanopartikel umgibt, verstopft die Poren und verhindert so das Austreten von Antibiotika. Diese negative Ladung hilft den Nanopartikeln auch dabei, in den Schleim einzudringen. Dann wandelt der leichte Säuregehalt des Schleims die Ladung der Hüllen von negativ in positiv um, wodurch sich die Poren öffnen und das Medikament freigesetzt wird.

Die Forscher verwendeten ein inhalierbares Spray, das die Nanopartikel enthielt, um eine bakterielle Lungeninfektion bei sechs Mäusen mit Anzeichen von COPD zu behandeln. Eine gleiche Anzahl Tiere erhielten nur das Antibiotikum.

Im Durchschnitt hatten Mäuse, die mit Nanopartikeln behandelt wurden, etwa 98 Prozent weniger pathogene Bakterien in ihrer Lunge als Mäuse, denen nur das Antibiotikum verabreicht wurde. Sie hatten außerdem weniger entzündliche Moleküle in ihren Lungen und weniger Kohlendioxid in ihrem Blut, was auf eine bessere Lungenfunktion hindeutet.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Nanopartikel die Arzneimittelabgabe bei Menschen mit COPD oder anderen Lungenerkrankungen wie Mukoviszidose verbessern könnten, bei denen dicker Schleim die Behandlung von Infektionen erschwert, heißt es Vincent Rotello an der University of Massachusetts Amherst, der nicht an der Studie beteiligt war. Es ist jedoch unklar, ob diese Nanopartikel von der Lunge ausgeschieden werden. „Wenn Sie ein Liefersystem haben, das sich mit der Zeit aufbaut, wäre das problematisch“, sagt er.

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