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Les nanoparticules stoppent la sclérose en plaques chez la souris

Un nouveau traitement expérimental révolutionnaire qui utilise des nanoparticules recouvertes de protéines pour tromper le système immunitaire, a réussi à stopper l'attaque de la myéline et à arrêter la progression de la maladie chez les souris atteintes de sclérose en plaques (SEP) récurrente. Les chercheurs affirment que cette approche pourrait également s’appliquer à d’autres maladies auto-immunes telles que l’asthme et le diabète de type 1.
L'auteur correspondant Stephen Miller est le professeur de recherche Judy Gugenheim en microbiologie-immunologie à la Feinberg School of Medicine de la Northwestern University à Chicago, aux États-Unis. Il dit dans un communiqué:
"Nous avons administré ces particules à des animaux qui ont une maladie très similaire à la sclérose en plaques rémittente récurrente et l'ont arrêtée."
"Nous avons prévenu toute rechute future pendant 100 jours, soit l'équivalent de plusieurs années dans la vie d'un patient atteint de SEP", ajoute-t-il.
Les résultats de l'étude suggèrent que les nanoparticules sont aussi efficaces que l'utilisation des globules blancs des patients pour délivrer l'antigène, une approche qui est testée dans un essai de phase I / II chez des patients atteints de SEP. L'utilisation de nanoparticules serait beaucoup moins chère et plus facile, affirment les chercheurs.
Miller et ses collègues rapportent leur étude financée par la Myelin Repair Foundation, l’Institut national d’imagerie biomédicale et de génie biologique des Instituts nationaux de la santé (NIH) et la Fondation de la recherche sur le diabète juvénile dans le numéro en ligne du 18 novembre. Nature Biotechnologie.

Sclérose en plaques (SEP)

Une maladie auto-immune est le cas où le système immunitaire attaque par erreur des tissus sains et élimine des agents pathogènes et des débris cellulaires nocifs. Le type de tissu qu'il attaque donne lieu à différentes maladies.

Dans le cas de la sclérose en plaques (SEP), la cible auto-immune est la myéline, la protéine qui forme la gaine protectrice qui isole les fibres nerveuses du cerveau, de la moelle épinière et des yeux et préserve les signaux électriques vitaux qu'elles véhiculent.
Lorsque la myéline est détruite, les signaux électriques ne peuvent plus circuler, ce qui entraîne les symptômes caractéristiques de la SEP, allant de l’engourdissement léger des membres à la paralysie ou à la cécité.
Environ 80% des patients atteints de sclérose en plaques présentent la forme rémittente de la maladie, où il existe des périodes de poussée de symptômes (rechute) entrecoupées de périodes où elles s'arrêtent (remises), partiellement ou complètement.

Des nanoparticules biodégradables recouvertes de protéines trompent le système immunitaire

Les chercheurs ont utilisé des nanoparticules biodégradables recouvertes de protéines de myéline ou d’antigènes pour inciter le système immunitaire à traiter la myéline comme «amicale». Les nanoparticules sont fabriquées à partir du même matériau que les points solubles, sauf qu'elles sont beaucoup plus petites, environ 200 fois plus fines que les cheveux humains.
Pour leur étude, ils ont injecté des nanoparticules, portant leur cargaison d'antigène de myéline, à des souris élevées pour développer une maladie similaire à la forme humaine de la maladie rémittente récurrente.
Les particules acheminées vers la rate, un organe clé du système immunitaire qui élimine les substances indésirables telles que les cellules anciennes et mourantes du sang, produisent de nouvelles cellules sanguines et stockent les plaquettes sanguines.
Une fois dans la rate, les particules ont été englouties par les macrophages, les globules blancs qui engloutissent et digèrent littéralement les agents pathogènes et les substances indésirables, puis envoient des signaux aux autres cellules immunitaires pour cibler ces matières.
Mais dans ce cas, l’effet était de faire en sorte que le système immunitaire considère les nanoparticules comme des cellules sanguines ordinaires en train de mourir et qu’il n’ya rien à craindre. Cela a créé une tolérance immunitaire à l'antigène de la myéline en inhibant directement les cellules T sensibles à la myéline. Il a également augmenté le nombre de lymphocytes T régulateurs et a encore calmé la réponse auto-immune.

"Réinitialise" plutôt que de fermer le système immunitaire

Une caractéristique intéressante de cette étude est qu'elle montre une thérapie potentielle qui ne supprime pas tout le système immunitaire, comme le font les thérapies actuelles contre la SEP, qui rendent les patients plus vulnérables aux infections quotidiennes et les exposent davantage au cancer.
Au lieu de cela, les nanoparticules, avec leurs antigènes de myéline, "remettent" le système immunitaire à la normale. Le résultat est qu'il arrête de traiter la myéline comme un envahisseur étranger et arrête de l'attaquer.
Christine Kelley, directrice de l'Institut national d'imagerie biomédicale et de génie biologique de la division Discovery Science and Technology du NIH, a déclaré:
"La clé ici est que cette approche basée sur l'antigène / les particules pour l'induction de la tolérance est sélective et ciblée. Contrairement à l'immunosuppression généralisée, qui est la thérapie actuellement utilisée pour les maladies auto-immunes, ce nouveau processus ne ferme pas l'ensemble du système immunitaire."

Le matériau biodégradable est déjà approuvé par la FDA

Les nanoparticules utilisées par Miller et ses collègues sont constituées d'un polymère appelé Poly (lactide-co-glycolide) (PLG), qui comprend de l'acide lactique et de l'acide glycolique, deux métabolites naturels dans le corps humain. Le PLG est le plus couramment utilisé pour les sutures biodégradables ou les points solubles.
Étant donné que la PLG est déjà approuvée par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour d'autres utilisations, cela devrait faciliter l'approbation de son utilisation pour transférer cette recherche de souris à des sujets humains.
Les nanoparticules utilisées dans cette étude ont été développées par le co-auteur Lonnie Shea, professeur d'ingénierie chimique et biologique à la faculté d'ingénierie et de sciences appliquées McCormick de Northwestern.

Les chercheurs ont testé différentes tailles de nanoparticules et ont trouvé que 500 nanomètres était le meilleur moyen de réinitialiser la réponse immunitaire.

Potentiel de traitement de la gamme des maladies auto-immunes

Miller dit:
"La beauté de cette nouvelle technologie réside dans le fait qu'elle peut être utilisée dans de nombreuses maladies liées à l'immunité. Nous changeons simplement l'antigène administré."
Shea et Miller testent actuellement les nanoparticules pour traiter le diabète de type 1 et les maladies des voies respiratoires telles que l'asthme.
Les nanoparticules offrent une alternative intéressante aux autres approches: elles peuvent être facilement produites en laboratoire et standardisées pour la fabrication. Cela suggère que les thérapies basées sur ces matériaux seraient moins chères et plus accessibles à la population générale.
Scott Johnson, PDG, président et fondateur de la Myelin Repair Foundation, déclare:
"L'objectif primordial est d'assurer que cette voie thérapeutique importante a ses meilleures chances d'atteindre les patients atteints de SEP et de toutes les maladies auto-immunes."
Écrit par Catharine Paddock PhD

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