Ultraschall kann die Arzneimittelabgabe im GI-Trakt beschleunigen

Behandlungen für gastrointestinale Störungen, wie entzündliche Darmerkrankung, Morbus Crohn und Colitis ulcerosa, involvieren gewöhnlich Patienten, die einen arzneistoffinfizierten Einlauf im Dickdarm während Stunden halten müssen, während die Medikation absorbiert wird. Dies kann für Patienten mit Durchfall und Inkontinenz sehr schwierig sein, so dass alles, was die Dauer des Eingriffs verringern könnte, sehr willkommen wäre.
Der Ultraschall erzeugt winzige Blasen, die implodieren und Mikrojets bilden, die das Medikament in das Gewebe drücken.
Bildnachweis: MIT

Jetzt, neue Forschungsergebnisse aus dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) und Massachusetts General Hospital (MGH) berichtet in Wissenschaft Translationale Medizin zeigt, dass Ultraschall eine Möglichkeit sein könnte, die Absorption von Medikamenten im Magen-Darm-Trakt zu beschleunigen.

Einer der leitenden Autoren, Dr. Giovanni Traverso, Gastroenterologe und Forscher, der an beiden Institutionen arbeitet, sagt:

"Wir ändern nicht, wie Sie das Medikament verabreichen. Was wir verändern, ist die Zeit, die die Formulierung benötigt, um zu sein, weil wir beschleunigen, wie das Medikament in das Gewebe gelangt."

Es scheint, dass Ultraschall die Gewebebarrieren stört, die normalerweise den Durchsatz von Medikamenten begrenzen, die durch den GI-Trakt in den Blutstrom gelangen.

Die Forscher zeigten diesen Effekt bei Schweinen, wo sie fanden, dass Ultraschall sowohl Insulin, ein großes Protein, als auch Mesalamin, ein kleineres Molekül, das oft zur Behandlung von Colitis eingesetzt wird, schneller in das Dickdarmgewebe der Tiere trieb als die natürliche Absorption.

Microjets drücken das Medikament durch GI-Gewebe

Die Forscher fanden auch heraus, dass Ultraschall Colitis Symptome bei Mäusen durch die Beschleunigung der Absorption von Mesalamin im Dickdarm auflösen kann.

Sie folgten der Lieferung des Medikaments mit 1 Sekunde Ultraschall jeden Tag für 2 Wochen. Die Behandlung jeden zweiten Tag zu geben, half ebenfalls, aber die Abgabe des Medikaments ohne Ultraschall hatte keine Wirkung, bemerken die Autoren.

Die Technik arbeitet durch "transiente Kavitation", eine Bedingung, die entsteht, wenn Sie eine Flüssigkeit Schallwellen aussetzen. Es erzeugt winzige Blasen, die implodieren und Mikroobjekte bilden, die das Medikament in das Gewebe drücken.

Das Team geht davon aus, dass diese Methode durch zusätzliche Forschung GI-Behandlungen und Forschungsmethoden verbessern wird.

Einige Mitglieder des Teams haben seit 30 Jahren daran gearbeitet, Ultraschall zu verwenden, um die Medikamentenabgabe zu verbessern und hauptsächlich mit der Haut zu arbeiten. Die neue Studie ist die erste, die zeigt, dass sie durch den Magen-Darm-Trakt funktioniert.

Das folgende Video vom MIT zeigt, wie die Technik funktioniert und was die Forscher erwarten:

Samir Mitragotri, Professor für Systembiologie und Bioengineering an der Universität von Kalifornien-Santa Barbara, forscht über die Arzneimittelabgabe, war aber an der neuen Studie nicht beteiligt. Er sagt, die Studie ist eine gute Demonstration dessen, was Ultraschall leisten kann, und:

"Diese Technologie hat einen großen Nutzen bei der lokalen und systemischen Verabreichung von Medikamenten."

Dr. Traverso sagt, dass Ultraschall auch eine Möglichkeit sein könnte, die Verabreichung von Medikamenten zur Behandlung von Krebs und Infektionen im Magen-Darm-Trakt zu verbessern. Das Team führt nun weitere Tierstudien durch, um die Technik zu optimieren und sie für Versuche am Menschen vorzubereiten.

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