Nanopartículas mostram potencial para interromper a inflamação e cicatrizes em doenças hepáticas relacionadas ao álcool

Em todo o mundo, mais de 1,5 mil milhões de pessoas sofrem de doença hepática crónica. Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA relatam que mata mais de 52.000 pessoas por ano somente nos Estados Unidos – a nona causa de morte mais comum no país.

Apesar deste impacto significativo na sociedade, doença hepática relacionada ao álcool (ARLD) permanece em grande parte não abordado pela pesquisa médica. A pesquisadora da Texas A&M College, Dra. Jyothi Menon, pretende mudar isso com uma nova terapia promissora que ela está desenvolvendo. Suas descobertas foram publicadas recentemente em Biomateriais.

“As doenças hepáticas estão a aumentar rapidamente em todo o mundo, e há um risco significativo de progredirem lentamente para condições mais perigosas como o cancro”, disse Menon, professor associado do Departamento de Engenharia Biomédica. “Ser capaz de usar nossas tecnologias para desenvolver soluções eficazes contra essa progressão é o que me motiva e impulsiona esta pesquisa”.

Embora os tratamentos atuais para a ARLD se concentrem na cessação do consumo de álcool e medicamentos anti-inflamatóriosMenon e seus colaboradores da Universidade de Rhode Island estão adotando uma abordagem muito mais focada. Eles desenvolveram nanopartículas microscópicas mil vezes menores que o diâmetro de um fio de cabelo humano. Estas nanopartículas seguras e biodegradáveis ​​podem procurar e fixar-se em células do fígado. Ao ligarem-se às células, as nanopartículas ajudam a impedi-las de alimentar a progressão da doença.

Em humanos saudáveis, o fígado é um órgão naturalmente autocurável, capaz de regenerar a maior parte da sua função mesmo quando 70% a 80% foi danificado. Uma parte elementary deste processo de cura envolve células imunológicas chamadas células de Kupffer, que protegem o fígado contra infecções e substâncias nocivas. Num fígado saudável, também produzem proteínas que promovem uma resposta anti-inflamatória em outras células do fígado.

Nas condições hepáticas crônicas, quando dano hepático progride e ocorrem lesões repetitivas, as funções de autorreparação do órgão também são danificadas. Então, o fígado involuntariamente começa a se prejudicar. As células de Kupffer, que anteriormente combatiam a inflamação, começam a libertar sinais proteicos com o efeito oposto – aumentando a inflamação e encorajando outras células do fígado a formar tecido cicatricial num processo chamado fibrose.

O resultado é disfunção orgânica com risco de vida e até câncer de fígado deadly.

As nanopartículas do Laboratório Menon são projetadas para interromper esse processo prejudicial. A sua superfície foi concebida para reconhecer e ligar-se selectivamente a uma proteína encontrada apenas nas células de Kupffer no fígado, permitindo-lhes evitar outros tipos de células do fígado. Esta proteína funciona como um receptor na membrana celular, recebendo sinais químicos e desencadeando comportamentos celulares em resposta. Quando ativado pelo revestimento da nanopartícula, promove um comportamento benéfico e antiinflamatório nas células de Kupffer, em vez de aumentar a inflamação e as cicatrizes. As nanopartículas também libertam terapias anti-inflamatórias à medida que se decompõem, entregando o medicamento diretamente às células que mais necessitam dele.

“Em vez de ir para as células que estão produzindo o tecido cicatricialestamos dando um passo atrás e visando as próprias células de Kupffer para que possamos evitar que estimulem outras células do fígado e causem a progressão da fibrose”, disse Menon.

O resultado é muito maior que a soma de suas partes.

“Os componentes individuais por si só não tiveram muito efeito terapêutico”, disse Menon. “Mas quando aplicamos nossa formulação ultimate com tudo combinado, ela reduziu a inflamação e a formação de gotículas lipídicas observadas devido ao acúmulo de gordura no fígado. Foi a combinação de todas essas coisas que realmente teve efeito.”

Chegar a este ponto não foi tarefa fácil. Como a equipe de Menon é uma das primeiras a tentar esse tipo de abordagem, não houve pesquisas anteriores nas quais se apoiar.

“Como um dos primeiros grupos a abordar algo assim usando sistemas de distribuição de medicamentos baseados em nanopartículas, não havia nenhum tipo de literatura anterior para nos ajudar a descobrir quais obstáculos poderiam haver quando iniciamos esta pesquisa”, disse Menon. “A primeira vez que conseguimos confirmar que essas partículas podem atingir as células de Kupffer foi muito emocionante para nós”.

Embora Menon esteja atualmente focada em doenças hepáticas relacionadas ao álcool, suas terapias com nanopartículas têm aplicações muito mais amplas. As nanopartículas direcionadas podem ser o futuro do tratamento de doenças em inúmeras partes do corpo.

“O que geramos foi um trabalho preliminar muito promissor que mostra que esta formulação pode atingir seletivamente uma população de células específicas no fígado para fornecer terapias e pode potencialmente ter um impacto significativo no tratamento da ARLD crônica”, disse ela. “Nossas formulações são versáteis, podendo ser adaptadas ou modificadas para tratar outros tipos de inflamação e fibrose em outros órgãos”.