Zellmembran-nachahmende Nano-Köder gegen Infektionskrankheiten

Nano-Köder: Krankheitserreger oder krankmachende Infektionserreger sind überall

Obwohl diese Mikroben in verschiedenen Formen auftreten können, haben sie alle eines gemeinsam:

Um eine Infektion zu verursachen, müssen sie in einen Wirt eindringen.

Die Zellmembran ist eine der wichtigsten Barrieren, die Krankheitserreger überwinden müssen.

Ein Virus beispielsweise muss sich zunächst an die Zellmembran heften und dann sein genetisches Material in die Wirtszelle injizieren, bevor es sich vermehren kann.

Diese strukturelle Ähnlichkeit bietet die Möglichkeit, neue therapeutische Ansätze zu entwickeln.

Es wurden Erreger-Membran-Interaktionen untersucht, um den grundlegenden Wirkmechanismus solcher biomimetischen Nanodecoys gegen Erregerinfektionen darzustellen.

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                       Published online 2020 Mar 4. doi: 10.1021/acsnano.0c01665   Copyright © 2020 U.S. Government

Vielen wird vielleicht die umstrittene Wirkung von mRNA-Impfstoffen einfallen, wo Nanopartikel wie Liposome oder Lipid-Nanopartikeln (LNP) Virusmaterial in die Zelle einschleusen, damit die Zelle dieses Antigen (Eiweiß) repliziert und in der Folge darauf Antikörper gebildet werden.

Die Alternative dazu ist:

Das Einfangen und Festhalten von Erregern/Exotoxinen durch Nanodecoys bietet die Möglichkeit, die infektiösen Fähigkeiten der Erreger zu schwächen, ohne die Immunogenität zu beeinträchtigen.

Bei den Nanodecoys (Ködern) geht es  um das Einfangen und Zurückhalten von Krankheitserregern.

Aus Zellmembranen gewonnene Nanopartikel stellen eine attraktive Plattform für Anwendungen im Bereich der Infektionsbekämpfung dar, da sich Krankheitserreger so entwickelt haben, dass sie die reichlich vorhandenen Moleküle auf der Zellmembran nutzen.

Hier ein Beispiel aus der Forschung:

Rao et al. zeigten, dass mit Moskito-Wirtszellmembranen umhüllte Nanodecoys das Zika-Virus (ZIKV) wirksam abfangen und von seinen gesunden zellulären Zielen ablenken können.

Lies auch meinen Artikel vom 8. April, bei dem es um den Einsatz von “Nanos” in der Phytotherapie geht

Dazu auch ein Beispiel-Medikament aus der Phytotherapie, hier konnte das stark gegen Infektionen wirkende Quercetin besser bioverfügbar gemacht werden:

Phytosome® ist eine feste Dispersion pflanzlicher oder natürlicher Wirkstoffe in einer 100% lebensmitteltauglichen Matrix auf der Basis von Lecithin, amphipathischen Molekülen, die als Selbstaggregationshemmer und wirksame Benetzungsmittel wirken.

Was sind Nano Köder

Nano-Köder sind eine fortschrittliche Technologie zur Bekämpfung von Schädlingen, insbesondere Vektoren, die Infektionskrankheiten übertragen. Sie bestehen aus winzigen Nanopartikeln, die mit spezifischen Wirkstoffen versehen sind und gezielt auf Krankheitserreger abzielende Schädlinge bekämpfen.

Funktionsweise

Nano-Köder wirken durch die kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen, die in Nanopartikeln eingekapselt sind. Diese winzigen Partikel können leicht von den Schädlingen aufgenommen werden. Einmal im Körper des Schädlings, setzen die Nanopartikel ihre Wirkstoffe frei, die entweder den Schädlingsorganismus direkt töten oder dessen Fähigkeit, Krankheitserreger zu übertragen, beeinträchtigen.

Anwendung in der Bekämpfung von Infektionskrankheiten

Ein Hauptanwendungsgebiet der Nano-Köder ist die Bekämpfung von Mücken, die Krankheiten wie Malaria, Dengue-Fieber, Zika und West-Nil-Virus übertragen. Durch den gezielten Einsatz von Nano-Ködern können Mückenpopulationen reduziert und die Verbreitung dieser Krankheiten eingedämmt werden.

1. Gezielte Wirkung auf Vektoren: Nano-Köder können spezifisch auf Mückenarten abgestimmt werden, die als Vektoren für Infektionskrankheiten bekannt sind. Dies minimiert die Auswirkungen auf Nicht-Ziel-Organismen und maximiert die Effizienz.
2. Reduzierung der Krankheitsübertragung: Durch die Verringerung der Mückenpopulationen und die Beeinträchtigung ihrer Fähigkeit, Krankheitserreger zu übertragen, können Nano-Köder das Risiko von Infektionsausbrüchen signifikant senken.

Vorteile

• Effiziente Wirkstoffnutzung: Die kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen in den Nanopartikeln ermöglicht eine langanhaltende Wirkung und reduziert die Notwendigkeit häufiger Anwendungen.
• Umweltfreundlich: Da die Wirkstoffe gezielt und in geringen Mengen eingesetzt werden, wird die Umweltbelastung minimiert.
• Verringerung von Resistenzen: Die präzise Dosierung und kontrollierte Freisetzung der Wirkstoffe können die Entwicklung von Resistenzen bei den Schädlingen verlangsamen.

Sicherheit und Umweltverträglichkeit

Die Entwicklung und Anwendung von Nano-Ködern erfolgt unter Berücksichtigung der Sicherheit für Menschen, Tiere und die Umwelt. Die verwendeten Wirkstoffe und Trägermaterialien werden sorgfältig ausgewählt, um sicherzustellen, dass sie keine schädlichen Nebenwirkungen haben.

Fazit

Nano-Köder bieten eine innovative und effektive Methode zur Bekämpfung von Vektoren, die Infektionskrankheiten übertragen. Durch die gezielte Anwendung und die Vorteile der Nanotechnologie können sie dazu beitragen, die Verbreitung von Krankheiten zu kontrollieren und gleichzeitig die Umweltbelastung zu minimieren. Dies macht sie zu einem vielversprechenden Werkzeug im Kampf gegen durch Vektoren übertragene Infektionskrankheiten.