0877-6057-8845 s3biomedik@ui.ac.id

Combating Idiopathic Pulmonary Fibrosis: Inhaled Curcumin Nanosuspension Offers New Hope

by | Jul 31, 2023 | Doctoral Promotion, News

By: Dr. dr. Sandy Vitria Kurniawan, M.Biomed

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a chronic and progressive respiratory disease that primarily affects lung tissue, characterized by pulmonary fibrosis. In some cases, IPF can lead to a life-threatening condition known as idiopathic pulmonary fibrosis with acute exacerbations (AE-IPF). The annual incidence of AE-IPF is significant, and patients often face a survival rate of less than three months. Unfortunately, current therapies for AE-IPF are mainly symptomatic and come with potential side effects. This article explores a groundbreaking experimental study involving inhaled curcumin nanosuspension, offering new hope for AE-IPF patients and potentially improving their quality of life.

The Role of Angiotensin II in IPF Progression

Various studies have examined factors regulating lung fibrosis, with one key player being angiotensin II. This peptide binds to its receptors and triggers fibrotic changes in lung cells, leading to the progression of IPF. Conversely, angiotensin 1-7, which is generated when angiotensin II is converted by the enzyme ACE2, exhibits anti-fibrotic properties. Therefore, the balance between angiotensin II and angiotensin 1-7 plays a crucial role in IPF development.

The Limitations of Current AE-IPF Therapies

Current therapeutic approaches for AE-IPF mainly involve long-term oxygen therapy and the administration of corticosteroids or antifibrosis drugs. However, these treatments only address symptoms and come with potential side effects. Notably, studies have shown that antifibrosis drugs can reduce IPF mortality but fail to decrease AE-IPF cases. Thus, there is a pressing need for innovative drug candidates that can effectively combat AE-IPF while minimizing adverse effects.

Curcumin Nanosuspension: A Promising Therapeutic Solution

Curcumin, a compound derived from turmeric, has demonstrated various beneficial effects, including anti-inflammatory and anti-fibrotic properties. Unfortunately, curcumin’s poor water solubility has hindered its effective administration. Nevertheless, researchers have developed curcumin nanosuspension formulations, which address this limitation and offer an ideal option for specific, localized effects within the lungs.

An Experimental Breakthrough: Inhaled Curcumin Nanosuspension and Corticosteroids

To explore the potential of inhaled curcumin nanosuspension in AE-IPF treatment, an experimental study was conducted on a rat model. The rats were divided into six groups: normal rats, untreated AE-IPF rats, AE-IPF rats treated with prednisone alone, AE-IPF rats treated with 1 mg/kg inhaled curcumin nanosuspension, AE-IPF rats treated with a combination of prednisone and 10 mg/kg inhaled curcumin nanosuspension, and AE-IPF rats treated with 10 mg/kg inhaled curcumin nanosuspension alone. The inhaled curcumin nanosuspension was administered through nebulization, and the therapy was conducted over a period from day 8 to day 14.

Promising Results: Suppression of AT1R and Reduced Fibrosis

The results of the study were highly encouraging. The combination therapy of prednisone and 10 mg/kg inhaled curcumin nanosuspension demonstrated the ability to suppress AT1R (angiotensin II receptor type 1). This led to an increase in angiotensin II binding to receptors with anti-fibrotic properties and the conversion of angiotensin II into angiotensin 1-7, which also possesses anti-fibrotic effects. Consequently, fibrosis-related parameters, including fibrosis score, collagen density, air area in the lungs, and oxygen saturation, showed significant improvements.

Conclusion

The development of effective therapies for idiopathic pulmonary fibrosis with acute exacerbations is of utmost importance, considering the limited treatment options and high mortality rates associated with the condition. The experimental study on inhaled curcumin nanosuspension, in combination with corticosteroids, has shown promising results in rat models of AE-IPF. This breakthrough research opens new possibilities for further investigations and potential applications in human patients. By leveraging the anti-fibrotic properties of curcumin, this therapy offers hope for improving the quality of life and prognosis of AE-IPF patients, representing a significant step forward in the fight against this devastating respiratory disease.

Mengatasi Fibrosis Paru Idiopatik: Nanosuspensi Curcumin yang Dihirup Menawarkan Harapan Baru

by | Jul 31, 2023 | Doctoral Promotion, News

Oleh: Dr. dr. Sandy Vitria Kurniawan, M.Biomed

Fibrosis paru idiopatik (IPF) adalah penyakit sistem pernapasan yang bersifat kronis dan progresif, terbatas pada jaringan paru-paru, dan ditandai oleh fibrosis paru. Pasien IPF dapat mengalami peristiwa akut yang mengancam jiwa, dipicu oleh infeksi atau aspirasi, yang dikenal sebagai fibrosis paru idiopatik dengan eksaserbasi akut (Acute Exacerbation of Idiopathic Pulmonary Fibrosis / AE-IPF). Perjalanan IPF biasanya berlangsung lambat, tetapi dalam kasus AE-IPF, penyakitnya memburuk dengan cepat dan menyebabkan kematian. Insiden tahunan AE-IPF adalah 4-20% dengan tingkat kelangsungan hidup kurang dari 3 bulan. Tingkat kematian meningkat seiring penurunan parameter fungsi paru, menyebabkan sesak napas dan memburuknya fibrosis. Kualitas hidup pasien dan kemampuan untuk melakukan aktivitas sehari-hari dipengaruhi oleh memburuknya fibrosis dan penurunan fungsi paru yang disertai dengan kesulitan bernapas yang semakin meningkat.

Peran Angiotensin II dalam Progresi IPF

Berbagai penelitian telah mempelajari faktor-faktor yang mengatur terjadinya fibrosis paru, salah satunya adalah angiotensin II yang berikatan dengan reseptornya. Angiotensin II diubah oleh enzim angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) menjadi angiotensin 1-7 yang, ketika berikatan dengan reseptornya, bersifat antifibrotik. Ketika angiotensin II berikatan dengan reseptornya, ia mengaktifkan faktor pemicu IPF yang meningkatkan perubahan dalam komposisi sel di paru-paru, menyebabkan IPF. Pasien IPF dapat berkembang menjadi IPF akut. Infeksi atau aspirasi dapat mengaktifkan beberapa komponen yang menyebabkan peradangan yang berkelanjutan, menyebabkan perubahan bentuk sel paru-paru yang menyebabkan fibrosis parah.

Keterbatasan Terapi AE-IPF Saat Ini

Pendekatan terapeutik saat ini untuk AE-IPF terutama melibatkan terapi oksigen jangka panjang dan pemberian kortikosteroid atau obat antifibrosis. Namun, terapi-terapi ini hanya mengatasi gejala dan berpotensi menyebabkan efek samping. Studi telah menunjukkan bahwa obat-obatan antifibrosis dapat mengurangi angka kematian akibat IPF, tetapi tidak mengurangi kasus AE-IPF. Oleh karena itu, diperlukan kandidat obat baru yang dapat mengatasi masalah ini untuk meningkatkan kualitas hidup pasien AE-IPF. Curcumin adalah senyawa yang berasal dari umbi kunyit (Curcuma longa), yang memiliki berbagai efek seperti antiinflamasi dan antifibrosis. Namun, curcumin memiliki kelarutan air yang rendah, sehingga sulit untuk diadminisitrasi. Masalah ini dapat diatasi dengan membuat formulasi nanosuspensi curcumin. Paru-paru menjadi target terapeutik utama dalam AE-IPF, oleh karena itu penghirupan nanosuspensi curcumin adalah pilihan tepat dalam memberikan efek lokal yang spesifik. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi dan mekanisme dari penghirupan nanosuspensi curcumin yang dikombinasikan dengan kortikosteroid pada model tikus AE-IPF.

Terobosan Eksperimental: Nanosuspensi Curcumin yang Dihirup dan Kortikosteroid

Untuk mengeksplorasi potensi penghirupan nanosuspensi curcumin dalam pengobatan AE-IPF, sebuah penelitian eksperimental dilakukan pada model tikus. Tikus-tikus tersebut dibagi menjadi enam kelompok: tikus normal, tikus AE-IPF yang tidak diobati, tikus AE-IPF yang diberi terapi prednison tunggal, tikus AE-IPF yang diberi terapi prednison dan nanosuspensi curcumin yang dihirup sebanyak 1 mg/kg, tikus AE-IPF yang diberi terapi kombinasi prednison dan nanosuspensi curcumin yang dihirup sebanyak 10 mg/kg, dan tikus AE-IPF yang diberi terapi nanosuspensi curcumin yang dihirup sebanyak 10 mg/kg. Penghirupan nanosuspensi curcumin dilakukan melalui nebulisasi, dan terapi dilakukan mulai dari hari ke-8 hingga hari ke-14.

Hasil yang Menjanjikan: Penekanan AT1R dan Pengurangan Fibrosis

Hasil penelitian ini sangat menggembirakan. Terapi kombinasi prednison dan nanosuspensi curcumin yang dihirup sebanyak 10 mg/kg menunjukkan kemampuan untuk menekan AT1R (reseptor angiotensin II tipe 1). Hal ini menyebabkan peningkatan ikatan angiotensin II pada reseptor dengan sifat antifibrotik dan konversi angiotensin II menjadi angiotensin 1-7, yang juga memiliki efek antifibrotik. Akibatnya, parameter-parameter terkait fibrosis, termasuk skor fibrosis, kepadatan kolagen, area udara di paru-paru, dan saturasi oksigen, menunjukkan perbaikan yang signifikan.

Kesimpulan

Pengembangan terapi yang efektif untuk fibrosis paru idiopatik dengan eksaserbasi akut sangat penting, mengingat pilihan pengobatan terbatas dan tingkat kematian yang tinggi terkait kondisi ini. Penelitian eksperimental tentang nanosuspensi curcumin yang dihirup, dikombinasikan dengan kortikosteroid, telah menunjukkan hasil yang menjanjikan pada model tikus AE-IPF. Penemuan penelitian ini membuka peluang baru untuk penyelidikan lebih lanjut dan potensi aplikasi pada pasien manusia. Dengan memanfaatkan sifat antifibrotik curcumin, terapi ini menawarkan harapan untuk meningkatkan kualitas hidup dan prognosis pasien AE-IPF, mewakili langkah maju yang signifikan dalam perjuangan melawan penyakit paru-paru yang menghancurkan ini.

Butuh bantuan?