La nanopartícula conjugada de oxazina detecta in vivo la generación de ácido hipocloroso y peroxinitrito

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica Ingeniería Biomédica.
• Imágenes médicas de imágenes médicas.
• La bioquímica es la bioquímica.

Sus antecedentes:

• La obtención de imágenes de especies reactivas de oxígeno/nitrógeno (ROS/NPS) in vivo está limitada por la falta de sondas adecuadas.
• ROS / NPS están implicados en la inflamación inducida por la isquemia y el daño tisular, destacando la necesidad de mejores herramientas de diagnóstico.
• Comprender el alcance de la afectación tisular y el daño relacionado con ROS/NPS tiene implicaciones clínicas significativas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y demostrar un nuevo sensor fluorogénico para el monitoreo in vivo de la producción de peroxinitrito (ONOO(-)) y ácido hipocloroso (HOCl/OCl(-)).
• Para crear una sonda de nanopartículas biocompatible que se dirige a las células fagocíticas y libera fluorescencia tras la reacción con ROS / NPS específicos.

Principales métodos:

• Preparación de una nanopartícula recubierta con fluoróforos de oxazina apagados.
• Validación in vitro de la estabilidad de la sonda contra varios oxidantes (radical hidroxilo, peróxido de hidrógeno, superóxido).
• Evaluación de la activación de la sonda dependiente de MPO y la dependencia de los iones cloruro utilizando citometría de flujo.
• Imágenes in vivo en corazones de ratones después de un infarto de miocardio utilizando reflexión de fluorescencia e imágenes microscópicas de fluorescencia.

Principales resultados:

• El sensor detecta selectivamente el peroxinitrito y el ácido hipocloroso mediado por MPO, permaneciendo estable frente a otros ROS.
• La activación de la sonda depende de la actividad de la mieloperoxidasa (MPO) y de los iones cloruro, lo que ha sido confirmado por estudios con neutrófilos.
• Las imágenes in vivo revelaron la liberación de la sonda en las áreas isquémicas ricas en neutrófilos de los corazones de ratones después de un infarto de miocardio.

Conclusiones:

• El sensor fluorogénico basado en nanopartículas desarrollado permite imágenes dirigidas in vivo de ROS / NPS específicos.
• El sensor demuestra una activación dependiente de MPO, lo que lo convierte en un indicador específico del estrés oxidativo relacionado con la inflamación.
• Este nuevo sensor ROS / NPS sirve como un indicador pronóstico prometedor para el daño tisular en condiciones como el infarto de miocardio.