Создание наноструктурных систем для транспорта лекарственных препаратов на основе смеси тритерпеноидов бересты, страница 5

Кроме того, было обнаружено снижениедозы лекарств в 64 раза в случае с амикацином (512 мг/л для свободного амикацина против 824мг/л для липосомальной формы), в 128 раз в случае с тобрамицином (1024 мг/л длясвободного тобрамицина против 8 мг/л для липосомальной формы) и в 16 раз в случае сгентамицином (256 мг/л для свободного гентамицином против 8 мг/л для липосомальнойформы) [35]. Аналогичные результаты по сокращению МИК были получены с липосомами,состоящими из смеси 1,2-димиристоил-sn-глицерин-3-фосфохолина и холестерина (вмолярном соотношении 2:1) при инкапсуляции гентамицина в исследовании [37].Рис. 16. Структура гентамицина.В исследованиях [38, 39] совместная инкапсуляция висмут-этандитиола (BiEDT) стобрамицином в липосомах показала антибактериальный синергический эффект противPseudomonas aeruginosa посредством увеличения проникновения липосом в мокроту иингибирования бактериальной популяции в структуре биопленки.

Кроме того, использованиетакихлипосомпозволилоуменьшитьтоксическиепобочныеэпителиальные клетки легких, что было показано анализом МТТэффектыBiEDTна(анализ по оценкежизнеспособности клеток с 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия бромидом(МТТ), основанный на определении активности дегидрогеназы митохондрий) и анализомлактатдегидрогеназы (лабораторный тест для определения концентрации лактатдегидрогеназы(ЛДГ) в сыворотке крови). Также Anhariri с соавт. в работе [40] на похожих исследовательскихобъектах было выяснено, что использование липосом с инкапсулированным BiEDT итобрамицином понижало чувство кворума бактерий (способность некоторых бактерийобщаться и координировать свое поведение за счет секреции молекулярных сигналов) ипродукцию ферментов (липаза, протеаза, хитиназа) бактериями Pseudomonas aeruginosaпосредством механизма слияния.В работе [41] была исследована антибактериальная эффективность липосомальныхструктур с различными заряженными поверхностями, инкапсулированных кларитромицином(рис.

17) на штаме Pseudomonas aeruginosa, который был выделен от пациентов смуковисцидозом. Исследуемые липосомы показали лучшее значение МИК по сравнению сосвободным препаратом. Нейтральные липосомы были более эффективными, чем свободнаяформа препарата, однако положительно и отрицательно заряженные липосомы были также25эффективными в устранении популяции бактерии, снижении вирулентных факторов иподвижности бактерий..Рис. 17. Структура кларитромицина.Как известно,CpG–олигодеоксинуклеотид (CpG-ODN) является синтетическимиммуномодулятором, который увеличивает производство оксида азота макрофагами in vivo[42].ИнкапсуляцияCpGвкатионныелипосомы,состоящиеиз1,2-диолеил-3-триметиламмоний-пропана показала более высокий защитный эффект в организмах мышейот инфекции бактерии Burkholderia pseudomallei по сравнению со свободным CpG [43].Количествовнутриклеточных бактерийвмакрофагахмышей, которых лечилилипосомальным препаратом было снижено на 92% по сравнению с контрольными группами,которые получали CpG-ODN, что снижало количество внутриклеточных бактерий на 45%.Снижение количества внутриклеточных бактерий являлось результатом повышеннойпродукции оксида азота макрофагами.

Кроме того, липосомы могли локализовываться впечени и селезенке, где находится много инфекционных организмов. Использование данныхлипосом оказалось очень полезным для нацеливания антибиотиков в эти органы.Такжебылаисследованаэффективностьлипосомальныхструктурпротиввнутриклеточной инфекции микобактерий. Так, инкапсуляция рифабутина (рис. 18а) влипосомы улучшала бактерицидную активность против бактерий Mycobacterium avium посравнению со свободным рифабутином [44].

Также в исследовании [45], использованиелипосомы с инкапсулированным рифампицином (рис. 18б) посредством внутривенноговведения у мышей, инфицированных с Mycobacterium tuberculosis снижало поражения печени,селезенки и особенно легких, при этом наблюдалось значительное снижение количестваMycobacterium tuberculosis в тканях по сравнению со свободным рифампицином. Выявлено,что липосомы с высокой температурой фазового перехода были более эффективными дляусиления транспорта рифампицина.26абРис. 18. Cтруктуры препаратов против внутриклеточной инфекции микобактерий: а- рифабутин; б –рифампицин.Инфицированные макрофаги могут быть обнаружены с помощью маннозногорецептора [46]. Эти рецепторы могут эффективно ориентироваться к инфицированныммакрофагам с помощью соответствующих систем доставки.

Маннозилированные липосомы синкапсулированым амфотерицином В (АмВ) (рис. 19)являются более эффективнымпрепаратом для снижения инфекции Leishmania donovani, по сравнению с использованиемсвободного АмВ или липосом без рецепторов маннозы. Улучшение восстановительногодействия может быть связано с повышенным поглощением маннозы в составе данныхлипосом маннозо-фукозными рецепторами, присутствующими на поверхности макрофагов.Таким образом, в органах, богатых макрофагами, таких как печень и селезенка, частопроисходит повышенное накопление липосом в течение длительного времени [47].Рис.

19. Структура амфотерицина В.Болезнь Шагаса является одним из опасных заболеваний, которое индицируетсяпаразитами Trypanosoma сruzi. Эта болезнь может приводить к сердечной недостаточности упациентов, а в некоторых случаях и к летальному исходу. В исследовании [48] былиразработаныииспытаныинкапсулированныеАмВ.мышах,зараженныхTrypanosomaПолученныерезультатыпоказали,насruzi,чтолипосомы,использованиелипосомальной формы АмВ привело к снижению инфекции в сердце, печени, селезенке,скелетных мышцах и жировых тканях. Введение АмВ на ранней стадии инфекции такжепривело к снижению нагрузки Trypanosoma сruzi в селезенке и печени, что позволило выжитьинфицированным животным [48].27Рандомизированное сравнительное исследование было выполнено в работе [49] дляоценки безопасности и эффективности использования липосомальной формы АмВ посравнению со свободным препаратом в лечении нейтропенической лихорадки.

Несмотря нато, что в исследовании не было выявлено значительной разницы в фармацевтическойэффективности и времени действия между двумя формами лекарства, использованиесвободного АмВ приводило к побочным эффектам, таким как тошнота, рвота, лихорадка иголовная боль по сравнению с липосомальной формой.3.1.3. Липосомы в генной терапииРяд системных заболеваний обусловлен недостатком ферментов, что являетсяпоследствием повреждения или отсутствия некоторых генов.

Использование липосом,содержащих генные конструкции, может оказаться полезным для терапии наследственныхзаболеваний, которые обусловлены дефектами генов, кодирующих жизненно важные белки.Для успешного применения генной терапии in vivo, генные конструкции должны: (I)сохранять плазмиду в конденсированном состоянии и обеспечивать защиту от деградациинуклеазами; (II) успешно взаимодействовать с клеточной мембраной и интернализироватьконденсированную плазмиду; (III) высвобождать плазмиды из эндосом и (IV) обеспечиватьпоступление плазмиды в ядра клеток.

В настоящий момент в качестве векторов для переносагенов довольно часто используют вирусы, включая ретровирусы, аденовирусы, а также вирусгерпеса [50].Недостатки вирусных векторов заключаются в возможном встраивании генома вирусав геном здоровой клетки с последующим ее перерождением в злокачественную. В связи сэтим были разработаны альтернативные способы доставки генов, при этом катионныелипидные системы являются наиболее предпочтительными из них [51].

Комплексы плазмид слипосомами имеют следующие преимущества в качестве транспортных средств для переносагенов: (I) эти комплексы являются относительно неиммуногенными поскольку они не имеютбелков в своем составе; (II) липосомы или липидные комплексы могут быть использованы длятрансфекциикрупногабаритногогенетическогоматериала.Несмотрянаобширныеисследования об использовании катионных липосом в качестве векторов для переноса генов иразвитие стратегий для повышения их биологической активности, подобные системы ещенаходятся на экспериментальном этапе исследования в отличии от использования вирусныхвекторов в генной терапии.28Катионные липосомы обычно состоят из катионных производных липидов инейтральных фосфолипидов таких как диолеоил-фосфатидилэтаноламин (DOPE) (рис. 20а).Общепринятые катионные липосомальные системы - это липофектин, липофектамин,липофектейс, трансфектам и т.д [52]. Катионные липосомы на основе хлорида N-[1-(2,3диолеоилокси)пропил]-N,N,N-триметиламмония (DOTMA) (рис.

20в), а также несколькодругих типов показали успешную трансфекцию в экспериментах in vitro и in vivo [52].Отрицательно заряженные генетические материалы, например, плазмиды не инкапсулируютсяв липосомы, но их комплексы с катионными липидами образуются за счет электростатическихвзаимодействий. Комплексы плазмиды с липосомами могут проникать в клетки посредствомслияния с компонентами плазмы или эндосомами [53]. Липосомы, как правило, оказываютсяболее эффективными при трансфекции генов по сравнению с мицеллами, имеющимиодинаковый липидный состав, следовательно, для поддержки трансфекции важную рольиграет бислойная структура.