Eine neue Studie berichtet, dass der Dünndarm verwendet mehr Zellen als Wissenschaftler hatte erkannt , um Mikrokügelchen groß genug ist , um therapeutische Proteinarzneimittel , wie etwa Insulin enthalten absorbieren. Die Feststellung, bei Ratten , in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, ist möglicherweise eine gute Nachricht für die Entwicklung ein Mittel zur oralen Verabreichung solcher Medikamente .
Der Dünndarm beschäftigt Zellen und Mechanismen als Forscher bisher als relativ große Teilchen , wie jene, die Therapeutika auf Proteinbasis wie Insulin einzukapseln könnte absorbieren , entsprechend einer neuen Studie. Die Ergebnisse öffnen ein neues Fenster für die Arzneimittelhersteller , um die Absorption von Arzneimitteln durch den Mund genommen zu erhöhen.
Forscher an der Brown University und Wayne State University arbeitete mit Ratten, die die intestinale Absorption und Verteilung um den Körper der Polystyrolkugeln im Bereich zwischen 0,5 und 5 Mikrometer im Durchmesser zu quantifizieren. Sie fanden heraus, dass ein wesentlicher Teil der Aufnahme über den Prozess der Endocytose in Zellen genannt Enterozyten auftritt. Die herkömmliche Weisheit war seit langem , daß Teilchen dieser Größe nur durch Phagozytose aufgenommen werden " microfold ", oder M -Zellen, die weniger als 1 Prozent der absorptiven Darmschleimhaut zu komponieren.
"Die Daten aus diesen Studien fordern aktuelle Dogma auf dem Gebiet der oralen Medikamentenverabreichung ", schreiben die Wissenschaftler mit führenden Autoren Joshua Reineke, eine Brown Absolvent heute Professor an der Wayne State und Daniel Cho, ein Student in der Warren Alpert Medical School der Brown University.
Mit dieser neuen Erkenntnis - vor allem, wenn es erweitert werden kann , repliziert und in Menschen gezeigt - Drogendesignerkönnte erwägen Targeting zukünftigen biologisch abbaubaren Arzneimittel enthaltende Mikrosphären zu Enterozyten neben M-Zellen zu erreichen , sagte korrespondierender Autor Edith Mathiowitz , Professor für Medizin und Technik an Brown.
"Man kann es so zu gestalten, dass sie es gerichtet werden ", sagte Mathiowitz . "Das ist im Grunde, was meine zukünftige Arbeit wird wahrscheinlich sein."
Mathiowitz Forschung wird auf ein Mittel, mit dem die proteinbasierte Medikamente, die derzeit die injiziert werden , die verschluckt werden können entdecken konzentriert , überleben die harten Bedingungen des Magens, so viel wie möglich im Darm resorbiert zu werden, und erreichen das Gewebe , wo sie kann ihre therapeutische Ladung freizugeben. Früher in diesem Sommer Mathiowitz ein Papier veröffentlicht, die zeigen, dass eine Polymerbeschichtung , die Magensäure überlebt erhöht auch intestinale Aufnahme von Mikrokügelchen . Im Jahr 2011 beschrieb sie ein System zum Halten einer Kapsel an Ort und Stelle an gewünschten Stellen des Darms mit Hilfe von Magneten .
Die neue Forschung in PNAS hilft zu erklären, wo und wie Mikrosphären werden vom Darm aufgenommen .
Absorbieren und gehen suchen
Die Forscher führten verschiedene Experimente zu micropshere Absorption in den Rattenmodelle verfolgen. Bei einigen Ratten verabreicht sie die Kugeln durch den Mund . Mit anderen Ratten sie ihnen injiziert direkt in die eine oder andere der Hauptabschnitte des Darms : das Ileum und das Jejunum . Bei den Ratten, sie variiert die Kugelgrößen . Nach einer Wartezeit eine Stunde oder fünf Stunden , verfolgt sie die Kugeln nach unten , um zu sehen , wie viele wurden aufgenommen und welche Gewebe sie erreicht hatte .
Über die vielen Kombinationen von Größe , Position, Art der Verabreichung und der Zeit nahm die Eingeweide zwischen 10 und 50 Prozent der Kugeln . Obwohl keineswegs gleichmäßig jeweils in die Blutbahn absorbiert verteilten Kugeln zu einer großen Vielzahl von Geweben, einschließlich des Gehirns und der Lungen, und häufiger , die Leber.
Geben Sie die Enterozyten
Via Mikroskopen konnten die Forscher rot fluoreszierende Mikrosphären , die durch Enterozyten sehen . Weiterhin systematischer Beweis für die Rolle der Enterozyten und deren Aufnahme über Endozytose kam aus einem anderen Experiment , wo Forscher verwendeten eine Vielzahl von Agenten, die Endozytose zu blockieren.
Wenn sie dies getan hat, wie zum Beispiel mit 1- Mikrometer- Kugeln im Ileum , in der sowohl M als Zellen und Enterozyten gefunden werden kann, fiel die Absorption von 5 bis 15 Prozent von Kugeln aus mehr als 32 Prozent bei Ratten , wo der Prozess nicht blockiert wurde (ein Mittel , das sowohl Endozytose blockiert und Phagozytose blockiert die meisten ) . Absorptions fiel noch dramatischer im Jejunum , wo es keine M-Zellen , fallen auf einen Bereich zwischen 3 und 10 Prozent , im Vergleich zu mehr als 45 Prozent bei Ratten mit normalem Endozytose . Enterozyten kann daher spielen nicht nur eine wichtige Rolle , aber vielleicht eine größere Rolle als M-Zellen .
"Wir müssen wissen, was der Darm tut und wo die Teilchen gehen", sagte Mathiowitz . "Dies ist das erste Mal, dass das Verfahren als auch dokumentiert Bioverteilung auf spezifische Organe quantifiziert. Um in der Lage zu betrachten und zu übersetzen, die Technologie für den Menschen zu sein, müssen wir auch die Reproduzierbarkeit des Verfahrens bei verschiedenen Tierarten zu überprüfen. "
Das Vorantreiben dieser Studien könnten nicht nur zur Verbesserung Drug Delivery , Mathiowitz erwähnt, konnte aber nach Wegen , um die Absorption von Schadstoffen zu verhindern führen . Es könnte zumindest Hilfe toxikologische Forschung zu wissen, dass mehr Darmzellen als nur M-Zellen können Teilchen, die größer als ein Mikrometer im Durchmesser zu nehmen.