Bolus-Wissen: Haare auf die Zähne!

Bolus-Wissen: Haare auf die Zähne!Zahnpasta aus Wolle, Inhalation mithilfe von 3D-Druck und ein neuer monoklonaler Antikörper gegen Sepsis – hier erhältst du Wissens-Boli zum Angeben.

Zähne sanieren mit Wolle?

Zahnschmelz ist die härteste Substanz des Körpers, aber im Gegensatz zu Knochen kann sie sich nicht selbst regenerieren. Herkömmliche Zahnpasten mit Fluorid können bestehenden Schmelz höchstens schützen, jedoch nicht wiederherstellen. Jetzt haben Forscher am Londoner King's College eine Zahnpasta entwickelt, die genau das können soll. Sie enthält aus Wolle gewonnenes Keratin. Das Protein bildet im Kontakt mit Speichel ein kristallähnliches Gerüst, das dem natürlichen Zahnschmelz ähnelt. In das Gerüst werden Kalzium- und Phosphationen eingelagert, wodurch sich eine schützende Schicht um den Zahn bildet.

Getestet wurde die Paste an menschlichen Backenzähnen mit künstlich verursachtem Schmelzschaden. Nach der Behandlung mit Keratin war die Härte der Zähne deutlich verbessert und lag fast wieder im Bereich gesunder Zähne. Zudem verschließt das Keratin feine Nervenkanäle und macht so die Zähne weniger schmerzempfindlich. Bislang wurde die Zahnpasta jedoch nur unter Laborbedingungen getestet – bis wir Keratin-Zahnpasten in der Drogerie kaufen können, dürfte es noch ein Weilchen dauern.

Den Sepsis-Teufelskreis durchbrechen

Bei einer Sepsis reagiert das Immunsystem über. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Freisetzung von citrulliniertem Histon H3 (CitH3) in großen Mengen. Das Molekül verstärkt die Entzündung, löst einen Zytokinsturm aus – und kann letztlich zu Organversagen führen. Was die Situation zusätzlich verschärft: CitH3 begünstigt die Bildung von extrazellulären Neutrophilenfallen (NETosis) und den entzündlichen Zelltod (Pyroptose).

Wissenschaftler haben nun einen humanisierten monoklonalen Antikörper (hCitH3-mAb) entwickelt, dem es gelingt, CitH3 zu neutralisieren. Im Tiermodell konnte er die Entzündungsreaktion reduzieren, Gewebeschäden begrenzen und die Überlebensrate deutlich erhöhen. Der Antikörper unterbricht dabei einen Rückkopplungskreislauf, der das Immunsystem weiter anheizt. Zusätzlich entwickelten die Forscher einen ELISA-Test, um CitH3 nachzuweisen und so das optimale Zeitfenster für eine Behandlung zu bestimmen. Mithilfe präziser Diagnostik und gezielter Therapie könnte die Sepsis-Behandlung künftig noch weiter verbessert werden.

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Mini-Sterne für die Lunge: 3D-Druck revolutioniert Trägerpartikel

Trägerpartikel in Pulverinhalatoren spielen eine wichtige Rolle dabei, Wirkstoffe effizient in die Lunge zu transportieren. Dabei müssen sie so beschaffen sein, dass sich die Wirkstoffe von den Trägerpartikeln ablösen und mit der Atemluft in die Lunge gelangen können. Mithilfe eines hochauflösenden 3D-Druckers konnten Forscher um Regina Scherließ erstmals mehr als 2 Millionen identische, winzige Partikel mit präzise definierter Geometrie herstellen. Es wurden vier verschiedene Formen gegeneinander getestet und die Oberflächen unterschiedlich angeraut. Das Ergebnis: Die Form der Partikel beeinflusst die Freisetzung des Wirkstoffs beim Einatmen deutlich, während die Rauheit keine nennenswerten Auswirkungen hat.

Sternförmiger Spitzenreiter

Die erfolgreichste Form wurde vom Team „Pharmacone“ genannt. „Sie erinnert in ihrer Form an einen kleinen Stern, mit mehreren Spitzen an der Oberfläche“, so Scherließ. Diese Trägerpartikel dieser Form setzten viermal mehr lungengängigen Wirkstoff frei, als andere Varianten. Nach Vermutungen der Forscher führt die spezielle Form zu mehr Kollisionen und Rotationen, wodurch sich der Wirkstoff besser von seinem Träger ablöst.

Noch ist das Ganze Grundlagenforschung; die mit dem 3D-Drucker erstellten Partikel eignen sich nicht zur Inhalation. Doch die Methode könnte die Entwicklung zukünftiger Inhalationsmedikamente durch maßgeschneidertes Partikeldesign gezielt verbessern.

Bildquelle: Midjourney