Lëndimi i palcës kurrizore (SCI): Shfrytëzimi i skelave bioaktive për të rivendosur funksionin

Vetë montuar nanostrukturat formuar duke përdorur supramolekulare polimere që përmbajnë amfifile peptide (PAs) që përmbajnë sekuenca bioaktive kanë treguar rezultate të shkëlqyera në modelin e miut të SCI dhe premtojnë shumë, te njerëzit, për një efekt efektiv. trajtim të kësaj gjendjeje dobësuese që ndikon rëndë në cilësinë e jetës dhe shëndetin mendor të të prekurve njerëz, si dhe familjarët e tyre dhe është një barrë serioze për sistemin shëndetësor dhe të kujdesit social. 

A palca kurrizore lëndimi, i shkaktuar shpesh nga një goditje ose prerje e papritur në shtyllën kurrizore, çon në humbje të përhershme të forcës, ndjeshmërisë dhe funksionit nën vendin e lëndimit. Megjithëse nuk ka një kurë të mirëpërcaktuar për lëndime të tilla, janë botuar një bollëk artikujsh kërkimor për të kuptuar patologjinë molekulare të dëmtimeve të shtyllës kurrizore dhe për të dalë me sugjerime për rigjenerimin e indit të prekur, duke promovuar kështu rikuperimin funksional dhe më pas duke i lejuar njerëzit të udhëheqin një jetë më produktive dhe e pavarur. Përparimi në shkencë dhe teknologji për të kuptuar mekanizmat molekularë që qëndrojnë në themel të dëmtimit të palcës kurrizore dhe qasjet sugjeruese terapeutike, përveç rehabilitimit dhe pajisjeve ndihmëse, do të shkojë shumë në rikuperimin e njerëzve nga lëndime të tilla akute dhe do t'i ndihmojë ata të udhëheqin një jetë kuptimplote. 

Në një artikull të fundit të botuar në Science më 11 nëntor 2021, Alvarez dhe kolegët testuan polimere supramolekulare që përmbajnë amfifilë peptide (PAs), në një model të miut të dëmtimit paralizues të palcës kurrizore të njeriut (SCI).^1. Këto PA përmbanin dy sinjale përfundimtare, i pari aktivizon receptorin transmembranor β1-integrin dhe i dyti aktivizon receptorin bazë të faktorit të rritjes fibroblaste 2. Amfifilet peptide (PAs) janë molekula të vogla që përmbajnë përbërës hidrofobikë të lidhur në mënyrë kovalente me një varg aminoacide (peptide). Sekuenca peptide mund të projektohet për të formuar fletë β, ndërsa mbetjet më larg nga bishti ngarkohen për të nxitur tretshmërinë dhe mund të përmbajnë një sekuencë bioaktive. Me tretjen në ujë, këto PA i nënshtrohen formimit të fletës β dhe kolapsit hidrofobik të bishteve alifatike dhe nxisin grumbullimin e molekulave në nanostruktura njëdimensionale supramolekulare (p.sh., nanofibrat cilindrike ose në formë shiriti me raport të lartë aspekti). Asambleja zakonisht nxitet nga përqendrimet e ndryshme, pH dhe futja e kationeve dyvalente^2,3. Këto nanostruktura janë jashtëzakonisht të rëndësishme për funksionet biomjekësore për shkak të aftësisë së tyre për të shfaqur një densitet të lartë sinjalesh biologjike në sipërfaqen e tyre për të synuar ose aktivizuar rrugët. 

Duke krijuar mutacione në sekuencën peptide në domenin jo sinjalizues, jo bioaktiv, u vu re lëvizje intensive mbimolekulare brenda nanofibrave, duke përmirësuar kështu rikuperimin nga SCI. Mutacioni me dinamikën më të lartë intensive, rezultoi jo vetëm në ringritje dhe mielinim të aksonit, por gjithashtu çoi në formimin e enëve të gjakut (revaskularizimi) dhe mbijetesën e neuronit motorik. 

Këta polimerë supramolekularë që përmbajnë amfifilë peptide (PAs) mbajnë kështu një premtim të madh për të ndihmuar njerëzit të shërohen nga SCI, që mund të kenë efekte shkatërruese në jetën e pacientëve, si fizikisht ashtu edhe emocionalisht. Për më tepër, këto nanostruktura vetë-montuese, të bëra nga polimere supramolekulare që përmbajnë amfifilë peptide (PAs), mund të shfrytëzohen për aplikime të ndryshme biomjekësore si p.sh. drogë lindja, rigjenerimi i kockave dhe zvogëlimi i humbjes së gjakut gjatë gjakderdhjes së brendshme. 

*** 

Referencat 

1. Álvarez Z., et al 2021. Skelat bioaktive me lëvizje të përmirësuar supramolekulare nxisin rikuperimin nga dëmtimi i palcës kurrizore. Shkenca. Botuar më 11 nëntor 2021. Vëllimi 374, Botimi 6569. fq. 848-856. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abh3602 

2. Hartgerink, JD; Beniash, E.; Stupp, Nanofibrat SI Peptide-Amphifile: Një Skelë e gjithanshme për Përgatitjen e Materialeve Vetë-Mbledhëse. Proc. Natl. Akad. Shkencë. SHBA 2002, 99, 5133– 5138, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.072699999 

3. Pashuck, ET; Cui, H.; Stupp, SI Rregullimi i ngurtësisë supramolekulare të fibrave peptide përmes strukturës molekulare. J. Am. Kimik. Soc. 2010, 132, 6041– 6046, DOI: https://doi.org/10.1021/ja908560n 

***