Наночастицы защитят от паразитов, пожирающих мозг

В фольклоре и фантастических фильмах серебро часто становится одним из способов защиты от ужасных монстров, например, вампиров и оборотней. Но и в реальной жизни оно помогает победить немало опасных врагов человека. 

Команда медиков и химиков под руководством Аяза Анвара (Ayaz Anwar) из Университета Санвэй в Малайзии создала особые серебряные наночастицы, которые могут убивать страшных паразитов, пожирающих мозг людей .

Речь идёт о неглерии Фоулера – амёбе, которая, попадая в организм человека, поражает мозг и нервную систему.

Эти простейшие обитают в водоёмах и могут проникнуть в организм во время купания или при контакте с грязной водой (это одна из причин, по которой воду в бассейнах дезинфицируют всем известной хлоркой). Через нос паразит попадает в обонятельный нерв и пробирается по нему в головной мозг.

Там неглерия Фулера размножается и начинает пировать. Это приводит к возникновению кровоизлияний и некроза как в сером, так и в белом веществе, что вызывает первичный амёбный менингоэнцефалит.

Первые симптомы болезни – головная боль и головокружение, затем человек перестаёт различать запахи и вкусы, у него повышается температура, далее начинаются галлюцинации и припадки наподобие эпилептических, может наступить слепота и кома.

Хотя подобные случаи встречаются довольно редко (известно несколько сотен эпизодов), практически всегда они заканчиваются летальным исходом. Иммунная система человека не способна справиться с такой инфекцией. Более того, недавние работы показывают, что защитная реакция сама по себе может быть смертельной для мозга.

Что же касается существующих препаратов, то они недостаточно эффективны и вызывают множество побочных эффектов, поскольку для терапии требуются большие дозы веществ.

Существует и другой опасный паразит – амёба вида Acanthamoeba castellanii, которая вызывает слепоту и фатальные нарушения в работе мозга. Эта "хищница" проникает в него через глаза, к примеру, при смене контактных линз грязными руками или при попытке промыть их недостаточно чистой водой вместо специального раствора.

Новый подход, предложенный учёным, помогает нейтрализовать оба вида захватчиков.

Исследователи решили проверить эффективность комплексного действия трёх известных (и одобренных для использования) препаратов – диазепама, фенобарбитона и фенитоина. Все они обладают противоэпилептическим и противосудорожным действием и воздействуют на клеточные рецепторы, присутствующие как у амёб, так и у людей.

Действующие компоненты указанных препаратов способны легко пересекать гемато-энцефалический барьер. Это преграда между кровеносной и центральной нервной системой, защищающая мозг от циркулирующих в крови токсинов, микроорганизмов и факторов иммунной системы, которые воспринимают ткань мозга как чужеродную, поясняют медики.

Для адресной доставки препаратов они использовали наночастицы серебра. Последние обладают антимикробными свойствами и уже зарекомендовали себя как надёжные "почтальоны".

Активные компоненты "упаковали" в серебряные наночастицы и обработали ими культуры, содержащиеся в чашке Петри. В контрольных (проверочных) экспериментах лекарственное трио применялось без наночастиц.

Результаты показали, что комбинация препаратов действует гораздо эффективнее в первом случае.

Далее последовал ещё один эксперимент: паразитов поместили не в питательный раствор, а в культуру человеческих клеток. Выяснилось, что препараты, "загруженные" в наночастицы серебра, предотвращают распространение инфекции, но при этом не оказывают токсичного воздействия на здоровые клетки.

Тем временем сами по себе эти лекарства вызывают множество опасных побочных эффектов, поскольку действуют "без разбора" и часто влияют на работу ещё не поражённых болезнью клеток мозга.

Анвар поясняет, что созданные его командой "серебряные пули" убивают амёб, связываясь с белковыми рецепторами или ионными каналами на их внешних мембранах.

Теперь учёным предстоит доказать эффективность и безопасность такого лечения в испытаниях на животных моделях, а затем в клинических исследованиях.

По мнению специалистов, лучшим вариантом доставки наночастиц в мозг станет назальный спрей (ранее мы подробно рассказывали, как работает такой метод).

Научная статья с более подробным описанием многообещающей работы была опубликована в журнале ACS Chemical Neuroscience.