Los científicos identifican dos subgrupos de neutrófilos

6 de abril de 2022Revisado por Alex Smith

Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago usaron una nanopartícula de proteína que diseñaron para identificar dos subtipos de neutrófilos y descubrieron que uno de los subtipos puede usarse como diana farmacológica para enfermedades inflamatorias.

Los neutrófilos son un tipo de glóbulos blancos que ayudan a eliminar las células muertas, combatir infecciones y curar lesiones en los tejidos. Sin embargo, el papel de los neutrófilos en personas con inflamación crónica, como la enfermedad de Crohn o la artritis, o una inflamación excesiva, como la sepsis, puede ser perjudicial.

Los estudios han demostrado que los neutrófilos contribuyen al daño tisular, lo que hace que la inflamación sea un arma de doble filo. Sin embargo, los medicamentos antiinflamatorios actuales que se dirigen a los neutrófilos suprimen todas sus funciones, incluidas sus capacidades antiinfecciosas y curativas.

Los investigadores de la UIC fueron los primeros en dividir los neutrófilos en dos subgrupos.

Comprender las diferencias entre estos subconjuntos de neutrófilos abre la puerta a más investigaciones sobre tratamientos que traten enfermedades inflamatorias sin aumentar el riesgo de infección de los pacientes..

Kurt Bachmaier, autor del estudio y profesor asistente, Departamento de Farmacología y Medicina Regenerativa, Facultad de Medicina

Kurt Bachmaier dirigió el estudio.

Bachmaier y sus colaboradores primero estudiaron cómo los neutrófilos de la sangre, la médula ósea, el tejido pulmonar y el bazo interactuaban con la plataforma de nanopartículas, que estaba hecha de una proteína llamada albúmina. Descubrieron que algunos neutrófilos transportaban la nanopartícula de albúmina al interior de la célula a través de la endocitosis, mientras que otros no.

Los investigadores denominaron al subtipo que fácilmente endocitaba nanopartículas con alto contenido de ANP o con alto contenido de nanopartículas de albúmina. Los neutrófilos bajos en ANP fueron los que no absorbieron la nanopartícula de albúmina.

La investigación adicional que utilizó la nanopartícula de albúmina reveló que los subtipos tienen receptores de superficie celular únicos y son funcionalmente distintos en términos de su capacidad beneficiosa para matar bacterias y su potencial dañino para aumentar la inflamación.

Los neutrófilos con altos niveles de ANP no contribuyeron a la destrucción bacteriana, pero produjeron niveles excesivos de especies reactivas de oxígeno, quimiocinas inflamatorias y citocinas, todo lo cual contribuye a la enfermedad inflamatoria.

Los investigadores realizaron experimentos inteligentes utilizando la nanopartícula de albúmina para administrar tratamientos farmacológicos, ya que los neutrófilos con alto contenido de ANP también son los que capturaron la nanopartícula. Cargaron un fármaco antiinflamatorio en la nanopartícula y se lo administraron a ratones que padecían sepsis. Descubrieron que los ratones que recibieron las nanopartículas cargadas de drogas tenían menos inflamación de los tejidos, pero las defensas de los neutrófilos del huésped no se vieron afectadas.

«La nanopartícula de albúmina llena de fármaco se unió específicamente a los neutrófilos con alto contenido de ANP y arrojó su carga en la célula, deteniéndola. Encontramos neutrófilos con alto contenido de ANP no solo en ratones sino también en humanos, lo que abre la posibilidad de una terapia dirigida específica de subgrupos de neutrófilos para enfermedades inflamatorias humanas.‘ señala Bachmaier.

La ciencia puede ser un poco mágica: al enfocarnos solo en los neutrófilos con alto contenido de ANP, detuvimos la inflamación desbocada mientras preservamos la inflamación que combate las bacterias de estas células similares a Janus..

Asrar Malik, autor principal del estudio, profesor distinguido de la familia Schweppe y director del Departamento de Farmacología y Medicina Regenerativa de la Facultad de Medicina

El estudio fue publicado en la revista ACS nanouna publicación científica de la American Chemical Society y la principal revista de nanotecnología.

Los coautores del estudio son Andrew Stuart, Amitabha Mukhopadhyay, Sreeparna Chakraborty, Zhigang Hong, Li Wang, Yoshikazu Tsukasaki, Mark Maienschein-Cline, Balaji Ganesh, Prasad Kanteti y Jalees Rehman.

Referencia de la revista:

Bachmaier, K. y otros. (2022) Nanopartículas de albúmina que endocitan un subconjunto de neutrófilos para una orientación terapéutica precisa de la lesión tisular inflamatoria. ACS nano. doi.org/10.1021/acsnano.1c09762.

Fuente: https://illinois.edu/