Savarankiškai surinktas nanostruktūros susidaro naudojant supramolekulinę polimerai turintys peptidų amfifilų (PA), turinčių biologiškai aktyvių sekų, parodė puikius SCI pelių modelio rezultatus ir žmonėms duoda didžiulį pažadą veiksmingai gydymas šios sekinančios būklės, kuri smarkiai paveikia nukentėjusiųjų gyvenimo kokybę ir psichinę sveikatą žmonės, taip pat jų šeimos nariams ir yra rimta našta sveikatos ir socialinės globos sistemai.
A nugaros smegenys sužalojimas, kurį dažnai sukelia staigus smūgis arba stuburo įpjovimas, visam laikui praranda jėgą, jutimą ir funkciją žemiau sužalojimo vietos. Nors nėra gerai žinomų vaistų nuo tokių sužalojimų, buvo paskelbta daugybė mokslinių straipsnių, skirtų suprasti stuburo traumų molekulinę patologiją ir pasiūlyti pažeisto audinio regeneraciją, taip skatinant funkcinį atsigavimą ir leidžiant žmonėms vadovauti. produktyvesnį ir savarankiškesnį gyvenimą. Mokslo ir technologijų pažanga siekiant suprasti molekulinius mechanizmus, kuriais grindžiamas nugaros smegenų pažeidimas, ir įtaigūs terapiniai metodai, be reabilitacijos ir pagalbinių prietaisų, labai padės žmonėms atsigauti po tokių ūmių sužalojimų ir padėti jiems geriau gydyti. prasmingas gyvenimas.
Neseniai 11 m. lapkričio 2021 d. žurnale „Science“ paskelbtame straipsnyje Alvarezas ir jo kolegos išbandė supramolekulinius polimerus, kuriuose yra peptidinių amfifilų (PA), paralyžiuojančio žmogaus nugaros smegenų pažeidimo (SCI) modeliu.1. Šiuose PA buvo du galutiniai signalai: pirmasis aktyvuoja transmembraninį receptorių β1-integriną, o antrasis aktyvuoja pagrindinį fibroblastų augimo faktoriaus 2 receptorių. Peptidų amfifilai (PA) yra mažos molekulės, kurių sudėtyje yra hidrofobinių komponentų, kovalentiškai susietų su aminorūgščių (peptidų) eilute. Peptidų seka gali būti sukurta taip, kad sudarytų β lakštus, o likučiai, esantys toliausiai nuo uodegos, yra įkraunami, kad pagerintų tirpumą, ir gali turėti bioaktyvią seką. Ištirpę vandenyje, šiose PA susidaro β lakštas ir hidrofobinis alifatinių uodegų kolapsas ir skatina molekulių surinkimą į supramolekulines vienos dimensijos nanostruktūras (pvz., Cilindrinius arba juostinius nanopluoštus, turinčius didelio formato koeficientą). Surinkimas paprastai sukeliamas kintant koncentracijai, pH ir dvivalenčių katijonų įvedimui2,3. Šios nanostruktūros yra labai svarbios biomedicininėms funkcijoms, nes jos gali rodyti didelį biologinių signalų tankį savo paviršiuje, kad būtų galima nukreipti arba aktyvuoti kelius.
Sukūrus mutacijas peptidų sekoje nesignalizuojančiame, ne bioaktyviame domene, buvo pastebėtas intensyvus supramolekulinis judėjimas nanopluoštuose, taip pagerinant atsigavimą nuo SCI. Dėl didžiausios intensyvios dinamikos mutacijos atsirado ne tik aksonų ataugimas ir mielinizacija, bet ir kraujagyslių formavimasis (revaskuliarizacija) bei motorinių neuronų išgyvenimas.
Taigi šie supramolekuliniai polimerai, kurių sudėtyje yra peptidinių amfifilų (PA), yra daug žadantys padėti žmonėms atsigauti nuo SCI, kurios gali turėti pražūtingų padarinių pacientų gyvenimui tiek fiziškai, tiek emociškai. Be to, šios savaime susirenkančios nanostruktūros, pagamintos iš supramolekulinių polimerų, turinčių peptidinių amfifilų (PA), gali būti panaudotos įvairioms biomedicinos reikmėms, pvz. narkotikas gimdymas, kaulų regeneracija ir kraujo netekimo mažinimas vidinio kraujavimo metu.
***
Nuorodos
- Álvarez Z., et al 2021 m. Bioaktyvūs karkasai su padidintu supramolekuliniu judesiu skatina atsigavimą po nugaros smegenų pažeidimo. Mokslas. Paskelbta 11 m. lapkričio 2021 d. 374 tomas, 6569 leidimas. 848–856 p. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abh3602
- Hartgerink, JD; Beniašas, E.; Stupp, SI Peptidiniai-amfifiliniai nanopluoštai: universalūs pastoliai, skirti savarankiškai susirenkančioms medžiagoms ruošti. Proc. Natl. akad. Sci. USA, 2002, 99, 5133–5138, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.072699999
- Pashuck, ET; Cui, H.; Stupp, SI Peptidinių skaidulų supramolekulinio standumo derinimas per molekulinę struktūrą. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6041–6046, DOI: https://doi.org/10.1021/ja908560n
***
