Nanozymy przyszłością leczenia chorób zapalnych?

Naukowcy z Uniwersytetu Nankińskiego zbadali nanomateriały (nanozymy), które skutecznie naśladują aktywność enzymów kontrolujących stężenia reaktywnych form tlenu (RFT). Chińczycy mają nadzieję, że w ten sposób uda się opracować nową klasę środków przeciwzapalnych.

Dysregulacja RFT wiąże się z wieloma chorobami zapalnymi, w tym z reumatoidalnym zapaleniem stawów czy nowotworami. Organizmy wyewoluowały więc różne enzymy przeciwzapalne, które kontrolują poziom RFT i chronią tkanki przed uszkodzeniami. Naturalne enzymy degradujące cząsteczki RFT są jednak wrażliwe na warunki środowiskowe i trudno je produkować na skalę masową.

By rozwiązać te problemy, opracowano m.in. nanozymy, a więc katalityczne nanomateriały o aktywności różnych enzymów. Wykazano np., że nanocząstki tlenku ceru(IV) wykazują właściwości dysmutazy ponadtlenkowej (ang. superoxide dismutase, SOD). Dzieje się tak dzięki mieszanej walencyjności; układ zawiera bowiem atomy ceru o różnych stopniach utlenienia: Ce³⁺ i Ce⁴⁺.

Badania wykazały, że naturalna Mn SOD sprawdza się lepiej niż Cu/Zn SOD oraz Fe SOD, co sugeruje, że podobnie powinno być także z nanozymami manganu. Mimo sporego potencjału w publikacjach naukowych wspominano o niewielu takich nanozymach. Co więcej, żadnego nie przebadano in vivo pod kątem stanu zapalnego.

By uzupełnić tę lukę w wiedzy, Chińczycy uzyskali nanozymy Mn₃O₄ o aktywności wielu enzymów (nie tylko SOD, ale i katalazy oraz enzymu wymiatającego rodniki hydroksylowe). W ten sposób eliminowano anionorodniki ponadtlenkowe, nadtlenek wodoru i rodniki hydroksylowe.

Autorzy publikacji z pisma Chemical Science wykazali także, że nanozymy Mn₃O₄ sprawowały się lepiej niż nanozymy tlenku ceru(IV). Co istotne, usuwały one RFT nie tylko w warunkach in vitro. Za ich pomocą udało się bowiem zabezpieczyć myszy przed zapaleniem ucha wywołanym RFT.

nanozymy mangan reaktywne formy tlenu RFT