Il applicazioni della biologia in medicina sono tutti quegli strumenti pratici offerti dalla biomedicina nella diagnostica di laboratorio, nell'assistenza medica e in ogni altro ambito legato alla salute.
La biologia medica offre un'ampia gamma di approcci tecnologici e scientifici, che potrebbero spaziare dalla diagnostica in vitro alla terapia genica. Questa disciplina della biologia applica la varietà di principi che governano le scienze naturali nella pratica medica.
Per questo gli specialisti svolgono indagini sui diversi processi fisiopatologici, tenendo conto dalle interazioni molecolari al funzionamento integrale dell'organismo.
Pertanto, la biomedicina offre nuove alternative per quanto riguarda la creazione di farmaci, con livelli tossici inferiori. Allo stesso modo, contribuisce alla diagnosi precoce delle malattie e al loro trattamento..
In precedenza si pensava che la SRS-A (sostanza a reazione lenta dell'anafilassi) giocasse un ruolo importante nell'asma, una condizione che affligge così tanto gli esseri umani.
Successive indagini hanno stabilito che questa sostanza è una miscela di leucotriene C4 (LTC4), leucotriene E4 (LTE4) e leucotriene D4 (LTD4). Questi risultati hanno aperto le porte a nuovi trattamenti selettivi per l'asma.
Il lavoro era finalizzato all'individuazione di una molecola che bloccasse specificamente l'azione di LTD4 nei polmoni, evitando così il restringimento delle vie aeree.
Di conseguenza, sono stati sviluppati farmaci contenenti modificatori dei leucotrieni da utilizzare nelle terapie per l'asma..
I farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS) sono stati a lungo utilizzati nel trattamento dell'artrite. Il motivo principale è la sua elevata efficacia nel bloccare gli effetti dell'acido arachidonico, situato nell'enzima cicloossigenasi (COX)..
Tuttavia, quando l'effetto della COX è inibito, impedisce anche la sua funzione di protettore gastrointestinale. Studi recenti indicano che la cicloossigenasi è costituita da una famiglia di enzimi, in cui 2 dei suoi membri hanno caratteristiche molto simili: CO-1 e COX-2.
COX-1 ha un effetto gastroprotettivo, inibendo questo enzima si perde la protezione del tratto intestinale. Il requisito fondamentale del nuovo farmaco sarebbe quello di inibire selettivamente la COX-2, per ottenere la permanenza di entrambe le funzioni: protettiva e antinfiammatoria.
Gli specialisti sono riusciti a isolare una molecola che attacca selettivamente la COX-2, quindi il nuovo farmaco offre entrambi i vantaggi; un antinfiammatorio che non provoca danni gastrointestinali.
I metodi tradizionali di somministrazione di pillole, sciroppi o iniezioni richiedono che la sostanza chimica entri nel flusso sanguigno, per essere dispersa in tutto il corpo..
Il problema si verifica quando si verificano effetti collaterali in tessuti o organi per i quali il farmaco non è stato concepito, con l'aggravante che questi sintomi potrebbero manifestarsi prima che venga raggiunto il livello terapeutico desiderato..
Nel caso del trattamento tradizionale di un tumore al cervello, il farmaco deve avere una concentrazione molto più alta del solito, a causa delle barriere emato-encefaliche. Come conseguenza di queste dosi, gli effetti collaterali potrebbero essere altamente tossici.
Per ottenere risultati migliori, gli scienziati hanno sviluppato un biomateriale costituito da un dispositivo polimerico. Questo è biocompatibile e si dissolve rilasciando lentamente il farmaco. In caso di tumore al cervello, il tumore viene rimosso e vengono inseriti dischi polimerici costituiti da un farmaco chemioterapico..
Pertanto, il dosaggio sarà esattamente come richiesto e verrà rilasciato nell'organo interessato, riducendo notevolmente i possibili effetti collaterali in altri sistemi corporei..
Nella terapia a base di cellule staminali, è importante che la quantità somministrata al paziente sia clinicamente adeguata. Inoltre, la sua redditività deve essere mantenuta in loco..
Il modo meno invasivo per fornire cellule staminali è l'iniezione diretta. Tuttavia, questa opzione offre solo il 5% di vitalità cellulare..
Per soddisfare le esigenze cliniche, gli specialisti hanno sviluppato un sistema dimagrante e autorigenerante che comprende due proteine che si autoassemblano in idrogel.
Quando questo sistema di idrogel viene somministrato, insieme alle cellule terapeutiche, ci si aspetta che migliori la vitalità cellulare in quei siti dove c'è ischemia tissutale..
Viene utilizzato anche in caso di arteriopatia periferica, dove è prioritario mantenere la vitalità delle cellule che consentono il flusso sanguigno negli arti inferiori
L'iniezione di insulina agisce controllando i sintomi del diabete. I ricercatori propongono di agire direttamente sulle cellule beta del pancreas che generano insulina. La chiave potrebbe essere l'affinità di queste cellule per lo zinco.
Le cellule beta accumulano zinco circa 1.000 volte di più rispetto al resto delle cellule che compongono i tessuti circostanti. Questa caratteristica viene utilizzata per identificarli e applicare selettivamente farmaci che ne promuovono la rigenerazione..
Per questo, i ricercatori hanno collegato un agente chelante dello zinco a un farmaco che rigenera le cellule beta. Il risultato indica che il farmaco si è anche fissato sulle cellule beta, facendole moltiplicare..
In un test sui ratti, le cellule beta si sono rigenerate circa il 250% in più rispetto ad altre cellule.
La lipocalina associata alla gelatinasi neutrofila, nota con l'acronimo NGAL, è una proteina utilizzata come biomarcatore. La sua funzione è quella di rilevare il danno renale acuto in individui con cellule falciformi. In questi tipi di pazienti, la misurazione del siero può prevedere l'insorgenza della malattia.
I disturbi renali, come l'aumento della creatinina e dell'urea, sono una delle complicanze dell'anemia falciforme. Research Associates NGAL con nefropatia in pazienti con diabete di tipo 2.
Ciò rende NGAL uno strumento sensibile e importante in ambito clinico, grazie al suo basso costo, facile accesso e disponibilità..
Inoltre, è un biomarcatore sensibile che contribuisce alla diagnosi precoce, con una gamma molto ampia per la valutazione di routine, durante la gestione dell'anemia falciforme..
La tubercolosi è principalmente una malattia polmonare associata Mycobacterium tuberculosis. La progressione della malattia dipenderà dalla risposta del sistema immunitario, la cui efficacia è influenzata da fattori esterni ed interni, come la genetica..
Tra i fattori esterni vi sono lo stato fisiologico e nutrizionale del paziente. Gli studi indicano che la carenza di vitamina D può essere direttamente correlata alla regolazione alterata del sistema immunitario.
In questo modo si attivano le azioni immunomodulatorie di detto sistema M. tuberculosis. La maggiore possibilità di contrarre la tubercolosi potrebbe essere correlata a un basso livello di vitamina D..
La rilevanza clinica indica che la terapia antitubercolare indotta dalla vitamina D3 potrebbe agire in aggiunta al trattamento della tubercolosi
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