Корейские ученые из Сеульского Национального университета нашли новый способ справиться с сепсисом без использования антибиотиков. Они выяснили, что наночастицы церия, легированные цирконием, действуют как эффективные антиоксиданты, и их использование значительно повышает показатели выживаемости при сепсисе.
Действие нового препарата основано на связывании кислородных радикалов, которые выделяются в процессе иммунного ответа организма на воздействие локальной инфекции. Особенность сепсиса заключается в том, что в результате воздействия сильного окислителя возникает лавинообразная гибель клеток и стремительное распространение воспаления на соседние органы и весь организм в целом. Новый препарат, по словам корейских ученых, останавливает разрушительный процесс воздействия кислорода, открывая путь к новым схемам лечения сепсиса.
Это открытие очень актуально, ведь в последнее время антибиотики все чаще теряют эффективность при лечении некоторых заболеваний из-за роста резистентности бактерий к их действию. Поэтому ученые решили обратить свое внимание не на лекарства, которые должны справляться с возбудителями воспаления, а на сам воспалительный процесс.
В основе открытия лежит обычная химическая реакция нейтрализации свободных радикалов кислорода. Диоксид циркония может быстро забирать электроны от церия в процессе взаимодействия двух металлов. При этом церий, действуя как активный восстановитель с зарядом +3, присоединяет свободные радикалы кислорода, превращаясь супероксидный анион. Фактически это означает, что церий горит быстрее останков клеток, отбирает у них кислород и не дает реакции самоуничтожения клеток распространяться лавинообразно.
В живых клетках этот процесс протекает при соблюдении двух условий: первое – правильное сочетание размера и природы наночастиц. Второе – ионы церия должны быть доступны на поверхности наночастиц.
По словам авторов исследования, наночастицы эффективно препятствовали самоиндукции воспалительных реакций в двух моделях сепсиса — в клеточных культурах и на грызунах. С помощью флуоресцентной микроскопии ученые определили, что наночастицы скапливались в органах, где отмечались активные иммунные процессы — и там они вполне успешно ликвидировали активные формы кислорода, значительно повысив выживаемость крыс и мышей, участвовавших в эксперименте. Ученые надеются, что этот метод станет успешной альтернативой лечения последствия сепсиса в случаях, когда антибиотикотерапия не дала результатов.
