Bisher konnte nicht erklärt werden, warum bei der Entwicklung von Medikamenten, die inhaliert werden sollen, Wirkstoff-Nanoteilchen bisweilen nicht am anvisierten Wirkort in den Lungenzellen ankamen, sondern schlicht im Schleim stecken blieben. „Der Mucus der Lunge ist ein besonderes Gel. Er ist völlig anders gebaut als andere Gele“, erläutert Claus-Michael Lehr, Professor für Biopharmazie und Pharmazeutische Technologie der Saar-Uni und Leiter der Abteilung „Wirkstoff-Transport“ am HIPS. „Normale“ Gele besitzen eine Mikrostruktur, die einem filigranen Spinnennetz aus dünnen, feinsten Fäden gleicht, die kleine Poren umschließen. Beim Blick durchs Mikroskop wirkt der Lungenschleim dagegen wie ein Schwamm: Steife, dicke Gelstäbe trennen große, mit Flüssigkeit gefüllte Poren. „Diese Gerüstproteine werden Mucine genannt“, erklärt Professor Lehr. Die Forscher haben jetzt bewiesen, dass Nanopartikel an diesen Strukturen wie an den Gitterstäben eines Käfigs hängen bleiben.

„Unsere Ergebnisse helfen uns zu verstehen, wie Infektionskrankheiten der Atemwege entstehen und wie diese besser bekämpft werden können. Sie sind insbesondere eine wichtige Grundlage für die Entwicklung inhalativer Medikamente“, erklärt Professor Lehr.

Die Ergebnisse vertiefen das Verständnis von Erkrankungen der Atmungsorgane, insbesondere von Infektionen, und unterstützen die Entwicklung neuer Medikamente zur Inhalation. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).

Quelle und weitere Informationen: http://www.helmholtz-hzi.de/

Originalpublikation:
Julian Kirch, Andreas Schneider, Berengere Abou, Alexander Hopf, Ulrich F. Schäfer, Marc Schneider, Christian Schall, Christian Wagner und Claus-Michael Lehr (2012): Optical tweezers reveal relationship between microstructure and nanoparticle penetration of pulmonary mucus. PNAS.