In geïndustrialiseerde landen, een bijzonder groot aantal mensen lijdt aan aderverkalking - met fatale gevolgen:afzettingen in de slagaders leiden tot beroertes en hartaanvallen. Een team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Bonn heeft nu een methode ontwikkeld om vervangende cellen met behulp van nanodeeltjes naar zieke vaatsegmenten te leiden. De wetenschappers toonden bij muizen aan dat de verse cellen hun genezende werking in deze segmenten daadwerkelijk uitoefenen. Echter, er moet nog veel onderzoek worden gedaan voordat het bij mensen kan worden gebruikt. De resultaten worden nu gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift ACS Nano .

Bij arteriële verkalking (arteriosclerose), pathologische afzettingen vormen zich in de slagaders en dit leidt tot vasculaire stenose. Beroertes en hartaanvallen zijn een veelvoorkomend gevolg vanwege de resulterende onvoldoende bloedstroom. Endotheelcellen die de bloedvaten bekleden spelen hierbij een belangrijke rol. "Ze produceren stikstofmonoxide en reguleren ook de uitzetting van de bloedvaten en de bloeddruk, " legt junior professor dr. med. Daniela Wenzel van het Instituut voor Fysiologie I van de Universiteit van Bonn uit. Schade aan de endotheelcellen is over het algemeen het verraderlijke begin van arteriosclerose.

Een team van onderzoekers werkt samen met Jun.-Prof. wenzel, samen met de Technische Universität München, het Instituut voor Farmacologie en Toxicologie aan de Universiteit van Bonn Ziekenhuis en de Physikalisch-Technische Bundesanstalt Berlijn, een methode ontwikkeld waarmee beschadigde endotheelcellen kunnen regenereren en die ze met succes hebben getest bij muizen. De wetenschappers brachten het gen voor het enzym eNOS met behulp van virussen over in gekweekte cellen. Dit enzym stimuleert de productie van stikstofmonoxide in het endotheel als een turboloader. "Het enzym is een essentiële voorwaarde voor het volledig herstel van de oorspronkelijke functie van de endotheelcellen, " meldt Dr. Sarah Vosen van het team van Jun.-Prof. Wenzel.

Een magneet brengt de nanodeeltjes naar de gewenste plaats

Samen met het gen, de wetenschappers introduceerden ook kleine nanodeeltjes, van een paar honderd nanometer (een miljoenste van een millimeter), met een ijzeren kern. "Het ijzer verandert de eigenschappen van de endotheelcellen:ze worden magnetisch, " legt Dr. Sarah Rieck van het Instituut voor Fysiologie I van de Universiteit van Bonn uit. De nanodeeltjes zorgen ervoor dat de endotheelcellen die zijn uitgerust met het 'turbo'-gen op de gewenste plaats in het bloedvat kunnen worden afgeleverd met behulp van een magneet waar ze hun kracht uitoefenen. genezende werking Onderzoekers van de Technische Universität München hebben hiervoor een speciale ringvormige magneetconfiguratie ontwikkeld die ervoor zorgt dat de vervangende cellen voorzien van nanodeeltjes het bloedvat gelijkmatig bekleden.

De onderzoekers testten deze combinatiemethode bij muizen waarvan de endotheelcellen van de halsslagader beschadigd waren. Ze injecteerden de vervangende cellen in de slagader en konden ze met behulp van de magneet op de juiste plaats positioneren. "Na een half uur, de endotheelcellen hechtten zich zo stevig aan de vaatwand dat ze niet langer door de bloedbaan konden worden weggespoeld, ", zegt Jun.-Prof. Wenzel. De wetenschappers verwijderden vervolgens de magneten en testten of de verse cellen hun functie volledig hadden teruggekregen. de nieuwe endotheelcellen produceerden stikstofmonoxide en zetten zo het vat uit, zoals gebruikelijk bij gezonde slagaders. "De muis ontwaakte uit de verdoving en at en dronk normaal, ’ meldt de fysioloog.

Overdracht op mensen vereist aanvullend onderzoek

Normaal gesproken, artsen verwijderen operatief vasculaire afzettingen uit de halsslagader en plaatsen in sommige gevallen een vasculaire ondersteuning (stent) om het knelpunt in de cruciale bloedtoevoer te corrigeren. "Echter, deze gebieden raken vaak opnieuw verstopt met afzettingen, " meldt Jun.-Prof. Wenzel. "In tegenstelling, we pakken het probleem bij de wortel aan en herstellen de oorspronkelijke toestand van gezonde endotheelcellen." De onderzoekers hopen dat wat bij muizen werkt, ook bij mensen mogelijk is, in principe. Echter, er zijn nog veel uitdagingen te overwinnen. juni-Prof. Wenzel:"Er is nog veel behoefte aan onderzoek."