Un studiu novu basatu annantu à a nanotecnologia genera speranza per trattà a ferita renale aguda è u fallimentu.
I reni sò un organu vitale essenziale chì svolge funzioni critiche in u corpu. Elimina i rifiuti è l'acqua extra da u nostru sangue per pruduce l'urina chì poi scorri da i rini à a vejiga attraversu l'ureteri. Questi rifiuti chì sò pruduciuti in u nostru corpu da a rottura normale di i musculi è l'alimenti devenu esse scartati è escretati in modu efficiente.
In acutu fallimentu renale, Oghji chjamati Acute Kidney Injury (AKI) i rifiuti nitrogenati si accumulanu rapidamente è a pruduzzioni d'urina diminuite, vale à dì chì u corpu lotta per pruduce l'urina. Questu succede in pocu tempu (ghjorni o ancu ore) da l'iniziu di a malatia chì causa cumplicazioni gravi. A causa principale di l'AKI hè u stress ossidativu chì si trova per via di l'equilibriu disturbatu trà i radicali liberi è e difese anti-ossidanti risultanti da l'aumentu di i prudutti di scarti chì cuntenenu l'ossigenu chì causanu dannu à i lipidi, a proteina DNA. Stu scenariu provoca inflammazioni è avanza a malatia renale. Ci hè tandu alta probabilità di sviluppà malatie cardiovascular è cancru. Hè per quessa chì l'alimenti ricchi d'anti-oxidanti è i supplementi sò cunnisciuti per pruteggiri da l'effetti dannosi di i prudutti di scarti chì cuntenenu l'ossigenu. Quandu a gravità di a malatia renale avanza, i terapii di supportu cum'è a reidratazione è a dialisi sò necessarii è ancu u trasplante renale pò esse necessariu. Ùn ci hè micca cura disponibile per l'AKI chì a rende rispunsevuli di milioni di morti ogni annu.
A prutezzione è u trattamentu di i reni feriti resta una sfida enormosa in a medicina. Una droga anti-oxidante NAC (N-acetylcysteine) cunzidiratu u standard d'oru hè generalmente utilizata per prutege i reni da a toxicità durante i prucessi, ma sta droga hà una biodisponibilità povira è cusì hà una efficacità limitata.
Approcciu nanotecnologicu per a terapia
L'applicazioni di a nanotecnologia in i metudi biomedici, cumprese a terapia, hà pigliatu ritmu in l'ultimi decennii. Ma tali applicazioni anu dimustratu limitazione in u trattamentu di e malatie renali. In un novu studiu, i scientisti di i Stati Uniti è a Cina anu descrittu un novu metudu preventivu per piantà l'AKI è u trattamentu cù a nanotecnologia chì implica minuscule forme auto-assemblate chì misuranu solu bilionisimi di metru di diametru. Queste forme sò state cuncepite è sviluppate cù u metudu nanotecnologicu chjamatu "Origami di DNA'in quale accumpagnamentu di basa di quattru DNA i nucleotidi sò usati per ingegneria è fabricà ciò chì hè chjamatu DNA nanostrutture origami (DON). Queste nanostrutture - sia di forma triangulare, tubulare o rettangulare - ponu esse aduprate per eseguisce diverse attività in u corpu. L'architettura di tali nanostrutture hè idealmente adattatu per i sistemi viventi perchè sò stabili è anu una bassa toxicità è immunogenicità.
DNA nanostrutture origami s'assemblenu da sè stessu è si fermanu in diverse parti di i reni è formanu una capa protettiva intornu à elli. Questu hè statu vistu quandu a valutazione di a so distribuzione fisiologica utilizendu l'imaghjini quantitativi da a tomografia di emissione di positroni (PET). U so studiu hè publicatu in Ingegneria Biomedica Natura. U gruppu hà preparatu diversi DNA strutturi origami è ancu usatu radiu etichettatura per studià u so cumpurtamentu in i reni di u topu mentre l'analizà cù l'imaghjini PET. Sò stati veduti per accumulà in i rini di i topi sani è ancu quelli chì avianu AKI.
U studiu hà dimustratu cumu DNA nanostrutture origami agisce cum'è un rapidu (in solu 2 ore) è assai attivu protettivu di rino è eranu ancu terapeutichi per allevà i sintomi di AKI. Dopu à esaminà a so distribuzione in tempu reale cù scansione PET, hè statu vistu chì nanostrutture rettangulari particularmente anu più successu in a prutezzione di i reni in u listessu modu cum'è una droga standard. Queste strutture rintraccianu i prudutti di rifiuti chì cuntenenu l'ossigenu è insulanu e cellule da i danni per u stress oxidativu. Aiutanu à mantene l'equilibriu di i radicali liberi è di e difese anti-oxidanti in u circondu di i reni, riducendu è alleviate u stress oxidativu chì hè a principale fonte è sintomu di AKI. E misure pigliate da i DON impediscenu a malatia renale per u prugressu. I DON sò stati testati sia nantu à i reni di i topi viventi è di e cellule renali embrionali umane. Queste strutture anu agitu cum'è una guardia protettiva è a funzione renale mejorata in AKI in modu efficace cum'è e terapie tradiziunali di droghe, particularmente NAC drug for AKI.
Strutture di origami di DNA eranu persistenti in i reni chì l'autori suggerenu hè dovutu à parechji fatturi, cumprese a resistenza di DON à l'enzimi digestivi è a so evitazione di a vigilazione di u sistema immune. Fisiologicamente, a migliione di a funzione renale hè stata valutata per nutà i livelli di creatinina di u serum è u nitrogenu di urea di sangue è era chjaru chì ci era una mellura significativa in a funzione excretory renale paragunabile à a terapia di droga standard.
Stu studiu multidisciplinariu combina sapè fà di nanomedicina è imaging in vivo è hè u primu à investigà a distribuzione di DNA nanostrutture in un sistema vivente tracciandu in diretta u so cumpurtamentu. I DON anu una bassa toxicità in l'organi principali di u corpu chì li facenu ideali per l'usu clinicu in l'omu. Sta tecnulugia muderna hè una basa forte chì pò furnisce una prutezzione localizata à i rini da AKI è pò esse aduprata per cuncepisce approcci terapeutici novi per trattà AKI è altre malatie renali. Una suluzione per e malatie renali puderia diventà una realità per i pazienti chì soffrenu di una ferita renale aguda. U studiu aghjusta u putenziale di nanostrutture programmabili terapeutiche chì ponu esse aduprate per a consegna di droghe mirate è a riparazione di l'organi è di i tessuti in u corpu.
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Fonte (s)
Jiang D et al. 2018. DNA nanostrutture origami ponu esibisce una captazione renale preferenziale è alleviate a ferita renale aguda. Ingegneria Biomedica Natura. 2 (1). https://doi.org/10.1038/s41551-018-0317-8
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