Kullerstenar lurar kroppens immunförsvar
Genom att belägga ytan på implantat, som till exempel en ny höftled eller en pacemaker, med nanostora metallpartiklar minskar risken för avstötning. Nu kan forskare vid Göteborgs universitet förklara varför: det lurar kroppens medfödda immunförsvar. Resultaten presenteras i den vetenskapliga tidskriften International Journal of Nano medicine.
– Att kroppen aktiverar sitt medfödda immunförsvar är en av de vanligaste anledningarna till att implantat stöts bort. Nu kan vi visa varför kroppen har lättare för att integrera implantat med en nanostrukturerad yta än en slät yta, säger Hans Elwing på institutionen för cell- och molekylärvetenskap vid Göteborgs universitet.
Forskarna vid Göteborgs universitet har arbetat med en unik metod för att tillverka nanostrukturer på guldytor. De har skapat guldpartiklar i storlekar mellan 10-80 nanometer i diameter, bundit dem till helt flata guldytor och reglerat avståndet mellan dem mycket noggrant. Resultatet ser ut som en kullerstensgata i nanoformat.
Implantat som fått en kullerstensliknande yta begränsar aktiveringen av viktiga delar av det medfödda immunförsvaret. Det beror på att flera av de proteiner som deltar är i samma storleksordning som de nanostora kullerstenarna. När proteinerna sätter sig på ytan behåller de därför sitt utseende. Det innebär att kroppen får större möjligheter att integrera främmande föremål som implantat, pacemakers och läkemedelskapslar i den egna vävnaden samtidigt som det begränsar risken för lokala inflammationer.
– Det kan vara så att det medfödda immunsystemet är designat för att reagera på släta ytor, för det finns inte naturligt i kroppen. Däremot har flera bakterier en helt slät yta.
Med dagens nanoteknik är det en enkel och billig åtgärd att ytbehandla implantat och läkemedelskapslar. Däremot kommer det sannolikt att dröja flera år innan det blir verklighet i människor. Närmast i tiden ligger att anpassa titanimplantat av olika slag.
– Vi har utvecklat en graderad yta, med olika täthet, som vi tror kan användas vid benimplantat. Ben är väldigt hårt på ytan, sen blir det mjukare. Därför vore det bra att ha en hård integrering på ytan och mjukare inuti. Vi tror vi kan göra titanskruvar med större täthet vid skruvhuvudet, så det växer fast bäst vid ytan. En sådan anpassning är framtiden, säger Hans Elwing.
Forskningen om kroppens medfödda immunsystem uppmärksammas i år genom Nobelpriset i fysiologi och medicin.
Laboratoriearbetet är utfört vid Göteborgs Universitet. Projektet är ett samarbete mellan Biomatcell center of ecxellence, SP i Borås och Bactiguard AB, Stockholm.
Artikeln Immune complement activation is attenuated by surface nanotopography är skriven av Mats Hulander, Anders Lundgren, Mattias Berglin, Mattias Ohrlander, Jukka Lausmaa och Hans Elwing och är publicerad i International Journal of Nano medicine
Kontaktinformation
KONTAKT:
Hans-Björne Elwing, institutionen för cell- och molekylärbiologi
031- 786 2562 / 0733- 60 46 07
hans.elwing@cmb.gu.se
