Липосомы в медицине кратко

Обновлено: 30.06.2024

Разработан универсальный липосомальный контейнер для инкапсулирования различных фармацевтических внутривенных препаратов на основе нанофосфолипидной системы. Результаты представленных исследований могут быть использованы как в научных экспериментах, так и при освоении технологии получения новых липосомальных форм лекарств.

Ключевые слова: фосфолипиды сои, липосомы, наночастицы, альфа-токоферол.

Как известно, мембраны играют главную роль в системе биологической коммуникации, благодаря специфическим рецепторам, воспринимающим внешние стимулы. Фосфолипиды – основной класс мембранных липидов. Фосфатидилхолин (ФХ), максимально представленный в мембранах различных клеток тканей (35-50% от всех ФЛ), фосфатидилинозит (ФИ), относящийся к минорным метаболически значимым ФЛ, и мажорный, структурирующий мембраны фосфатидилэтаноламин (ФЭА), участвуют во многих процессах жизнедеятельности клетки. Природные ФЛ обычно отличаются высокой физиологической толерантностью и легко метаболизируются. Чтобы проследить путь экзогенных ФЛ, введенных в организм, проведены исследования с использованием радиоактивных изотопов. Для этой цели чаще всего использовали высокоочищенные ФХ и ФИ, выделенные из фосфолипидной смеси соевых бобов. Установлено, что у крыс, собак и человека из кишечника в течение суток всасывается 90% поступившего ФХ. Максимальная концентрация его в крови обнаруживается уже через 6 часов после поступления в организм. Аналогично метаболизируется и ФИ [1]. При применении препаратов из природных, высококонцентрированных фосфолипидов, полученных из генетически немодифицированных бобов сои, содержащих более 75% ненасыщенных жирных кислот, было установлено снижение активности ферментов крови (АлАТ, АсАТ) и величины показателей пигментного обмена, улучшение УЗИ-структуры паренхимы печени. Пациенты отмечали исчезновение дискомфорта в правом подреберье, улучшение переносимости жирной пищи [2].

В основе дезинтоксикационного и антирадиационного эффектов препаратов такого механизма действия лежит свойство полиненасыщенных жирных кислот, входящих в состав фосфолипидов, связывать токсины и активные химические радикалы. Фосфолипиды являются важным компонентом неферментативной антиоксидантной защиты природных липидов.

В настоящее время в отечественной и зарубежной литературе большое внимание уделяется разработке фосфолипидных транспортных систем. Фосфолипидные наночастицы (мицеллы/липосомы) имеют ряд преимуществ перед другими, например, полимерными наночастицами. Они нетоксичны, биодеградируемы, не вызывают аллергических реакций, благодаря своему строению и составу, имеют высокое сродство к мембранам клеток, что позволяет доставлять лекарство внутрь клетки. В настоящее время в мире существует 10-15 сертифицированных наносис- тем, используемых в качестве переносчиков лекарств, а на фармацевтическом рынке – несколько десятков, в основном, противоопухолевых препаратов, снабженных фосфолипидной системой транспорта (липосомы). Большинство препаратов находятся на последних стадиях клинических испытаний.

Одним из многообещающих направлений в развитии фармакологии являются нанотехнологии. На смену технологическим процессам с применением микрочастиц (препараты жировых эмульсий) пришли технологии, позволяющие работать с нано- частицами. Свойства таких частиц дают возможность создать нанокомпозиции, способные коренным образом изменить диагностику и лечение многих заболеваний [3].

В практическом аспекте нанотехнологии – это технологии, которые манипулируют единичными объектами размером не более 100 нм и используют их уникальные свойства, возникающие вследствие того, что в наночастицах, благодаря их малым размерам, существенно изменяются физико-химические свойства вещества. В области медицины возможности нанотехнологий нацелены на управление с помощью наноматериалов и наночастиц физическими, химическими и биологическими процессами, протекающими в живых организмах на молекулярном уровне [4].

Основное фармакологическое применение существующих в настоящее время наночастиц состоит в использовании их как носителей лекарственных веществ (ЛВ). Такие частицы могут облегчать всасывание и прохождение их через биологические мембраны, защищать от метаболизма, улучшать профиль тканевого распределения и усиливать проницаемость в клетку. Вследствие этого существенно повышается безопасность применения лекарств, уменьшаются их токсичность и риск развития побочных эффектов [5].

Несмотря на общее название, наночастицы существенно различаются по размеру, форме и составу входящих в них веществ. По форме они могут иметь вид шара, сферы, трубки, мицеллы и др. Преимущественно наночастицы – это сложные много- компонентные структуры, порой имеющие несколько слоев, различных по физико-химическим свойствам.

Наиболее изученными, с нашей точки зрения, наночастицами являются липосомы – наносферы водной субстанции, заключенные в фосфолипидную оболочку, размер их может варьироваться от нескольких десятков нанометров до десятка микрометров. Толщина липидного бислоя определяется, прежде всего, длиной углеводородных цепей и равна приблизительно 4–5 нм. Расстояние между бислоями 2–3 нм и может возрастать до 20 нм в зависимости от величины заряда бислоя. Липосомы являются уникальными носителями лекарств, поскольку обеспечивают не только направленную доставку, но и регуляцию скорости высвобождения лекарства в месте патологического процесса. Искусственные мембраны, построенные на основе липидного бислоя, позволяют воспроизвести в модельных системах (липосомах) многие функции и характеристики биологических мембран. Способность липосом включать в себя вещества различной химической природы без каких-либо ограничений даёт поистине уникальные возможности для решения некоторых медицинских проблем. Включение лекарственных веществ (ЛВ) в липосомы может значительно повысить их терапевтическую эффективность, поскольку, с одной стороны, препарат, находящийся в липосоме, защищен её мембраной от действия неблагоприятных факторов, а с другой – та же мембрана не позволяет токсичному препарату превысить допустимую концентрацию в биологических жидкостях организма. Липосома в данном случае выполняет роль хранилища, из которого ЛВ высвобождается постепенно, в нужных дозах в течение требуемого промежутка времени [6, 7, 8].

Свойства липосом в большой степени определяются химическим составом липидного бислоя. Рядом авторов было показано, что включение в состав липидного бислоя липосом анионных ФЛ (фосфатидилэтаноламина, инозит-фосфатида) увеличивает стабильность липосомальной везикулы. Введение отрицательно заряженного компонента придаёт мембране отрицательный заряд, предотвращающий агрегирование везикул и их прилипание к стенкам сосудов.

Так, в работе М.В. Жуковой с соавторами [9, 10], посвященной инкапсулированию доксорубицина в липосомы, для формирования липосомальных везикул использовался отрицательно заряженный фосфатидилэтаноламин (ФЭА) в сочетании с антиоксидантной составляющей – α-токоферолом. Липидный бислой содержит ФХ, ФЭА и α-токоферол в высоком соотношении 60:40:1. Применение такого состава является примером того, что фосфолипиды являясь благоприятным субстратом окисления, в то же время участвуют в синергическом увеличении эффективности действия токоферола. Таким образом, профилактика повреждения мембран и дезактивация процесса свободнорадикального окисления может быть обеспечена с помощью композиции фосфолипидов и полифенолов (α-токоферол).

Показано, что степень синергизма зависит не только от соотношения ФЛ и полифенолов, но и от относительной доли ФХ и ФЭА в ФЛ-комплексе. Хотелось бы отметить, что ФХ получали из лецитина соевых бобов Epikuron 200 (Lucas Meyer, США), содержащего 92% ФХ. Этими же авторами показано, как измерение состава бислоя липосом влияет на их свойства.

Многие авторы предпочитают в качестве составляющей бислоя использовать не соевый, а яичный ФХ. Так, в работе сотрудников института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН [11], в составе бислоя ЛС используется яичный ФХ и ФИ в соотношении (8:1) моль. Показана большая эффективность липосомальной формы диглицеридного производного метотрексата по сравнению с исходным лекарством, в том числе пониженная системная токсичность, а также преодоление явления множественной лекарственной устойчивости. Следует отметить, что в последние годы предпочтение всё же отдается ФЛ, выделенным из соевого сырья. Вышеприведенные немногочисленные примеры свидетельствуют о том, что важным условием сохранения стабильности липосомальной субстанции является наличие в составе липосом антиоксиданта α-токоферола (α-ТФ). Способность α-токоферола растворяться только в жирах и органических растворителях затрудняет его доступ в клетку. Решающим фактором доставки α-ТФ в клетку через её мембрану является включение его в бислои липосом. В литературе [12] описан способ получения липосомальной формы α-ТФ, который позволяет получать липосомы с высокой биологической активностью и стабильностью при хранении. Проведение циклической гомогенизации обеспечивает получение липосомального размера 50-400 нм. Заданное значение размера липосом достигается путём выбора давления и количества циклов гомогенизации. Соотношение α-ТФ и фосфолипидов составляет 1:6 по массе соответственно. Полученный препарат может быть использован в медицинской промышленности, в ветеринарии в качестве кормовых добавок и инъекций животным, а также в косметической промышленности. Применение нескольких антиоксидантов в составе одного препарата имеет важные преимущества, но не лишено недостатков. Преимущества заключаются в том, что некоторые антиоксиданты, например, токоферол-аскорбиновая кислота могут усиливать действие друг друга. В то же время в зависимости от соотношения между ними возможно взаимное ослабление действия. Это было показано напримере пары токоферол-каротиноиды в модельных системах [13].

Мембранопротекторный эффект витамина Е связан с проявлением антиоксидантных свойств и с его участием в организации структуры мембран за счет прямого взаимодействия его боковой изодентальной цепи с полиненасыщенными жирными кислотами фосфолипидных мембран. Такое взаимодействие приводит к более плотной упаковке мембран митохондрий. Вследствие этого у них появляется повышенная устойчивость к действию процессов ПОЛ.

Дефицит α-ТФ сопровождается интенсификацией процессов ПОЛ, заключающейся в повышении концентрации малонового диальдегида и снижении активности ферментативного звена антиоксидантной защиты (супероксиддисмутазы и каталазы). Данные последних лет свидетельствуют, что реакции свободнорадикального окисления играют важную роль в патогенезе последствий экстремальных состояний. Использование антиоксидантных лекарственных средств в этих случаях представляется вполне оправданным.

В литературе большое количество работ посвящено α-ТФ, как важнейшему витамину и антиоксиданту [14]. Широко обсуждаются вопросы биологической роли, метаболизма, дефицита витамина Е (клиническое проявление гиповитаминоза Е), его потребность для организма. Подчеркивается широкий спектр действия этого активного вещества и необходимость применения его при различных патологиях. Особо хочется отметить, что витамин Е обладает онкопрофилактическими свойствами, поглощает радикалы, обезвреживает канцерогены, повышает защитную способность Т-лимфоцитов, смягчает внутреннее воспаление и не дает перейти в хроническое, а главное, подавляет рост опухоли. Однако работы посвященные созданию липосомальной формы α-ТФ, встречаются редко и до настоящего времени препараты с α-ТФ для внутривенного введения отсутствуют.

В результате проведённых исследований в Российском НИИ гематологии и трансфузиологии в лаборатории жировых эмульсий создан универсальный для инкапсулирования различных фармацевтических препаратов липосомальный контейнер для внутривенного введения, липидные компоненты которого выделяются из отечественного сырья – фосфолипидов сои. Нами получены липосомы на основе фосфолипидов сои, содержащие α-токоферол.

В опытах на крысах изучалось терапевтическое действие α-ТФ и липосом с α-ТФ при синдроме длительного сдавливания [15]. Изучение содержания малонового диальдегида, активности каталазы и супероксиддисмутазы в тканях печени, почек, миокарда и мозга позволило судить о степени перекисного окисления липидов. Результаты исследований показали выраженное антиоксидантное действие липосом с α-ТФ, терапевтическая эффективность которых в 1,5–2 раза превышала эффективность обычной формы α-ТФ. Разработан способ получения ли- посом с цитохромом С для внутривенного введения. Оболочка липосом состояла из соевого лецитина, холестерина и компонента, содержащего отрицательно заряженные фосфолипиды.

Проведена работа по изучению противоишемической защиты миокарда с помощью липосом, содержащих цитохром С [16]. Изучение терапевтической эффективности проводили на модели ишемии у крыс. Установлено, что введение животным после острой ишемии миокарда липосом с цитохромом С препятствовало развитию тяжёлых нарушений энергетического обмена в сердце и тормозило активацию перекисного окисления липидов. У животных, которым вводили липосомы с цитохромом С, содержание в сердце фосфокреатина и АТФ было значительно выше, чем у крыс, которым вводили его обычную форму, а структурные повреждении миокарда менее выражены. Более высокие противоишемические свойства липосом с цитохромом С, очевидно, связаны с пролонгацией его терапевтического действия. Наличие липосомальной оболочки у цитохрома С способствует его удержанию в деструктивных участках. Результаты исследований позволяют рекомендовать липосомы с цитохромом С для экспериментального изучения как кардиопротекторного средства.

Также были проведены исследования по включению в липосомальный контейнер гемоглобина [17]. Из литературы известно, что гемоглобин и другие гемсодержащие белки катализируют перекисное окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав фосфолипидов, продукты окисления которых в свою очередь окисляют гемоглобин. Везикулы же, состоящие из лецитина, содержащего фосфатидилхолин с насыщенными жирнокислотными остатками, оказывают стабилизирующее влияние на гемоглобин. Кроме того, они более инертны в отношении процессов свёртывания крови. Нами получены образцы соевого лецитина различной степени гидрогенизации (40, 50 и 60%) . В качестве катализатора использовали Ni-Ренея. На основе образцов гидрированного соевого лецитина были получены 9 серий липосом, изучение физико-химических характеристик которых показало возможность получения мелкодисперсного, нетоксичного, апирогенного липосомального препарата не влияющего на осмотическую резистентность эритроцитов. При разработке метода получения гемосом мы использовали два состава бислоя липосомальных везикул. Первый состав в качестве основного компонента содержал лецитинобогащённую фракцию соевых фосфолипидов, второй – гидрированный на 50% соевый лецитин с иодным числом 63.0. Оба состава дополнительно содержали холестерин, кислые фосфолипиды и α-токоферол. Отделение неинкапсулированного гемоглобина осуществляли центрифугированием при 3500 об/мин при 4°С. Средний размер везикул составлял 1,0–1,1 мкм, рН = 7,1–7,3. Концентрация гемоглобина составляла 120 мг/мл. Показано преимущество состава бислоя на основе гидрированного соевого лецитина в процессе инкапсулирования легкоокисляемого гемоглобина. Значения малонового диальдегида и коэффициента окисленности были в два раза ниже, чем у гемосом на основе соевого лецитина. Та же закономерность наблюдалась и в содержании метформы в гемосомах.

Совместно с сотрудниками лаборатории консервирования крови института проведено изучение влияния липосом на такие свойства эритроцитов крови как электрофоретическая подвижность, СОЭ, число осмотически неустойчивых эритроцитов, гемолиз, вязкость, деформируемость и другие [18].

Было установлено, что инкубирование консервированной крови доноров с липосомами в дозе моделирующей терапевтическую (2:6 мг фосфолипидов на 1 мл крови доноров) приводит к увеличению отрицательного значения дзета-потенциала эритроцитов. Дальнейшее изучение взаимодействия липосом с эритроцитами крови доноров выявило увеличение суспензионной стабильности крови при хранении в присутствии липосом в течение 14 суток. Наблюдалось снижение СОЭ, уменьшение процесса накопления микросгустков и числа осмотически неустойчивых эритроцитов по сравнению с контролем.

При изучении лечебной эффективности липосомального препарата с α-ТФ Липоферол на модели повреждения печени у животных при острой интоксикации четырёххлористым углеродом было установлено, что препарат обладает более высоким гепатопротекторным эффектом и оказывает выраженный лечебный эффект, по сравнению с α-ТФ per se. Эффективность Липоферола была показана и при инфузионной терапии ожогового шока. Отмечали значительное улучшение системой гемодинамики и кислородного режима организма, снижение явления токсемии в крови обожжённых животных. О повышении лечебной эффективности свидетельствует и большая, по сравнению с контролем, выживаемость животных.

Многофункциональность липосом, выявленная при разной экспериментальной патологии, позволяет рассчитывать на их успешное включение в схемы медикаментозного лечения, применяемого при инфузионной терапии в клинике. Отсутствие промышленного выпуска липосомальных препаратов, особенно для внутривенного введения, вызвано особенностями и сложностями технологии их получения. Создание липосомальных лекарственных препаратов для внутривенного введения для широкого клинического применения – актуальная задача отечественной медицины.

Липосомы, или липидные пузырьки, известны давно, да и знакомы, наверно, каждому: очень похожи на них те капельки жира, которые попадают в воду, но это, разумеется, сходство чисто внешнее. Конечно, те, о которых пойдет речь, очень малы – много меньше клетки, и жир в них не пищевой, а клеточный – липиды, входящие в состав всех клеток организма. Липосомы представляют собой замкнутые пузырьки воды, окруженные одним или несколькими слоями липидов. Размеры и форма липосом зависят от многих факторов: кислотности среды, присутствия солей и т.п. Впервые на них обратил внимание английский исследователь Алек Бангем с коллегами в 1965 году. Они заметили, что липосомы (это название утвердилось года три спустя) весьма напоминают мембраны клеток. В те годы уже было известно, что клеточные мембраны выполняют много функций, и липосомы сразу же стали важным инструментом для их изучения. Как модели мембран, липосомы позволили исследовать ряд их свойств: электрическое сопротивление, проницаемость для молекул воды, для ионов и других заряженных частиц, а также для содержимого клеток. Липосомы используются, кроме того, для изучения действия на мембраны витаминов, гормонов, антибиотиков и других препаратов. Эта сторона дела привлекла наибольшее внимание исследователей, поскольку выяснилось, что липосомы хорошо справляются с ролью носителей лекарств. Ей и посвящена предлагаемая читателям статья.

Известно, что заболевания поражают не весь организм, а развиваются в отдельных органах и тканях. Так, например, при раке главные события происходят в месте расположения опухоли, при инфаркте миокарда – в мышце сердца, при дизентерии – в кишечнике. Поэтому и лечение пойдет быстрее и успешнее, если лекарства будут действовать непосредственно в очаге заболевания. Особенно это важно в тех случаях, когда приходится иметь дело с весьма ядовитыми препаратами, которые хорошо лечат саму болезнь, но при этом плохо влияют на другие системы организма. Часто это заставляет отказываться от использования подобных веществ и применять менее эффективные.

Однако создать нужную концентрацию лекарственных веществ в пораженных болезнью местах, не затрагивая остальные, – задача непростая. Ведь медикаменты, каким бы способом их ни вводили, расходятся по всему организму более или менее равномерно. А чтобы они попали в нужные места, сделали вывод медики, необходим какой-то носитель, который бы мог их туда доставить. За последние несколько лет было предпринято много попыток для решения этой проблемы, перепробовано множество соединений, и оказалось, что лучшими носителями лекарств являются липосомы.

Какие же качества липосом дают им преимущества перед другими носителями лекарств? Прежде всего, это сродство с природными мембранами клеток по химическому составу. Известно, что липиды, входящие в состав мембран, занимают от 20 до 80 процентов их массы. Поэтому при правильном подборе компонентов липосом их введение в организм не вызывает негативных реакций.

Второе важное свойство липосом – это универсальность. Благодаря полусинтетической природе можно широко варьировать их размеры, характеристики, состав поверхности. Это позволяет поручать липосомам переносить широкий круг фармакологически активных веществ: противоопухолевые и противомикробные препараты, гормоны, ферменты, вакцины, а также дополнительные источники энергии для клетки, генетический материал.

В-третьих, липосомы сравнительно легко разрушаются в организме, высвобождая доставленные вещества, но в пути следования липосомы, сами лишенные свойств антигена, надежно укрывают и свой груз от контакта с иммунной системой и, стало быть, не вызывают защитных и аллергических реакций организма.

Формы взаимодействия липосом с мембраной клетки: липосома может увеличить проницаемость мембраны – вызвать образование дополнительных каналов (I); может прикрепиться к мембране – адсорбироваться (II); важная форма взаимодействия – поглощение липосомы клеткой, в этом случае вещество, принесенное липосомой, попадает непосредственно в клетку (III); иногда клеточная мембрана и липосома обмениваются липидами (IV), а в других случаях мембраны липосомы и клетки сливаются (V).

Как носители лекарств липосомы наиболее широкое применение получили в экспериментальной онкологии. Суть в том, что существует ряд препаратов, весьма эффективно разрушающих злокачественные клетки или тормозящих их рост. Однако применить их в терапевтических целях не всегда возможно из-за их большой токсичности или плохой растворимости в воде. С помощью липосом эти трудности можно преодолеть. Так, в одной лаборатории с помощью липосом вводили мышам, больным лейкемией, нерастворяющиеся препараты и наблюдали замедление роста числа злокачественных клеток. Другие исследователи нагружали липосомы антрациклинами: эти вещества активны против широкого круга злокачественных опухолей, но весьма ядовиты для остальных тканей, особенно для сердечной мышцы, – и вредное воздействие этих соединений значительно снижалось, что, как следствие, позволяло существенно увеличивать их дозы.

Липосомы можно использовать и для борьбы с инфекционными заболеваниями. Весьма показательными в этом плане могут служить экспериментальные данные по лечению лейшманиоза – заболевания, широко распространенного в южных странах, где различными его формами страдает около 100 миллионов человек. Болезнь поражает печень, селезенку, костный мозг.

Обычный лейшманиоз лечат препаратами сурьмы, которые весьма токсичны. Но когда их ввели экспериментальным животным с помощью липосом, то они стали подавлять размножение возбудителей болезни в клетках печени в сотни раз эффективнее, чем обычно, а токсическое действие на сердце и почки заметно снизилось, что позволило увеличить дозу препарата. Сходные результаты были получены и при лечении похожих на лейшманиоз грибковых заболеваний – криптококкоза и гистоплазмоза.

Другие исследователи, используя антибиотик гентамицин, заключенный в липосомы, получили такие же результаты против возбудителей бруцеллеза, причем опыты были проведены как на культуре клеток, так и на животных – морских свинках.

Таким образом, липосомы помогают дольше сохранять высокий уровень концентрации лекарственных препаратов в крови и в клетках, а также помогают им проникнуть в те области, куда без липосом они попасть не могут.

Опыты проводились на крысах, у которых предварительно искусственным путем вызывали сахарный диабет, И оказалось, что введение инсулина в липосомах вызывало снижение сахара в крови животных, ибо липосомы защищают этот гормон от разрушения желудочно-кишечном тракте. В настоящее время исследования в этом направлении продолжаются. Цель их – добиться возможности лечения диабета введением инсулина через рот, что будет большим подарком для больных этой тяжелой болезнью.

В дальнейшем были предприняты попытки введения таким методом и других веществ. Они не всегда оказывались удачны, однако некоторых случаях был достигнут несомненный успех. Так, в опытах на животных удавалось ввести в липосомах через желудочно-кишечный тракт активаторы выработки интерферона, разрушающий тромбы террилитин, витамин К и другие вещества. Такой путь введения в организм ряда лекарств является весьма перспективным, особенно в тех случаях, когда их инъекции менее желательны или вообще невозможны. Но пока еще не совсем понятно, почему одни вещества, заключенные в липосомы, проходят сквозь стенку кишечника, а другие этого сделать не могут. Механизм этого явления в настоящее время изучается.

Использование липосом для точной, целенаправленной доставки лекарственных веществ имеет, однако, и определенные ограничения. Дело в том, что после попадания в организм большая часть липосом поглощается клетками ретикулоэндотелиальной системы, состоящей в основном из макрофагов, способных поглощать из крови посторонние частицы и уничтожать (переваривать) их, что необходимо для поддержания постоянства внутренней среды. Наибольшее скопление этих клеток находится в печени, селезенке, костном мозге, лимфатических узлах и кровотоке. Поэтому, если цель введения липосом заключается в их контакте с клетками ретикулоэндотелиальной системы, то проблем почти не возникает: липосомы туда попадут (возбудители инфекционных заболеваний, о лечении которых мы говорили выше, находились именно в таких клетках). Если же требуется, чтобы липосомы доставили свое содержимое в другие места, то добиться этого сложнее.

Однако исследования, проведенные в последние годы, позволяют надеяться, что и это препятствие в принципе можно обойти. Так, был поставлен следующий эксперимент. Лечили опухоли мышей, локализованные в правой задней лапке животных. Для того чтобы липосомы, содержавшие противоопухолевое лекарство, не были захвачены макрофагами, последние решено было блокировать: животным ввели сначала пустые липосомы, а через час – липосомы, содержавшие радиоактивный индий. И оказалось, что его концентрация в клетках опухоли возросла на 50 процентов по сравнению с контрольными животными, которым блокады не проводили.

Во Всесоюзном кардиологическом научном центре, в лаборатории В.П. Торчилина осуществили направленный транспорт липосом в зону экспериментального инфаркта миокарда. Сделали это с помощью антител к миозину – белку сердечной мышцы, они были прикреплены химически к поверхности липосом. Липосомы накапливались как в зоне инфаркта, так и в нормальной ткани сердца (то есть там, где был миозин), хотя значительная их часть все же локализовалась в клетках печени.

Выявлено также, что весьма эффективно введение липосом прямо в кровь, скажем, через вену. При этом в печень и селезенку попадает липосом во много раз больше, чем при введении их через брюшину и особенно под кожу.

Таким образом, комбинируя способы введения, можно надеяться на успешное лечение с помощью липосом и тех заболеваний, которые мало связаны с клетками ретикулоэндотелиальной системы.

Липосомы, попадая в кровоток, как правило, становятся добычей макрофагов и не доходят до цели. Но если они соединены с антителами к белкам-адресатам, то большая их часть успевает прибыть в место назначения раньше, чем произойдет встреча с макрофагом. Еще лучше результаты будут, если вперед пустить липосомы без груза, а следом – с лекарством, тогда первые попадутся макрофагам, а вторые без помех дойдут до цели.

Исследования последних лет установили, что система макрофагов играет важную роль в защите организма от различных инфекций и новообразований (опухолей). Макрофаги способны уничтожать как опухолевые клетки, так и клетки, пораженные вирусами, не затрагивая при этом нормальные, здоровые клетки. Но делают все это макрофаги лишь в активированном состоянии. А активируют их лимфоциты, которые выделяют для этого специальные вещества – лимфокины.

Помимо лимфокинов макрофаги могут быть активированы и другими веществами, в частности микобактериями, к которым принадлежат и бациллы туберкулеза. Давно известно, что эти микроорганизмы в смеси с антигенами способны усиливать иммунный ответ. Основываясь на этом свойстве, были приготовлены препараты, усиливающие иммунный ответ и получившие название адъювантов. Действующим началом адъювантных свойств микобактерий оказалось вещество пептидной природы, так называемый мурамилдипептид. Он так же, как и лимфокины, обнаружил способность активировать макрофаги.

Ученые попытались использовать эти вещества для лечения опухолей и инфекционных заболеваний. Однако их эффективность оказалась невысокой, поскольку они всего на 1. 2 часа задерживаются в организме. Результаты были лучше, если активаторы вводили часто и в больших дозах. Однако при этом проявлялись нежелательные побочные воздействия на организм, а, кроме того препаратов нужно было слишком много.

Резкий сдвиг к лучшему наметился в 1981 году, когда было установлено, что способность лимфокинов и мурамилдипептида активировать макрофаги значительно возрастает, если эти вещества вводить в липосомах. При этом наблюдается увеличение длительности их действия, иногда до нескольких суток. Важно и то, что удается во много раз снизить их дозы без ущерба для эффективности. Интересно отметить, что оба препарата, заключенные в одни и те же липосомы, при активации усиливали действие друг друга.

Мурамилпептид в липосомах оказался также весьма эффективным против вируса герпеса, а в сочетании с таким препаратом, как глюкантин, – и против уже упоминавшегося лейшманиоза.

Таким образом, в практическом использовании липосом открываются неплохие перспективы. Кроме медицины, они могут быть полезны в сельском хозяйстве, уже сейчас они находят применение в генной инженерии: с их помощью можно более эффективно, чем обычным путем, вводить генетическую информацию внутрь клеток.

Конечно, не следует думать, что широкие клинические испытания липосом можно начать уже сегодня. Для этого следует решить еще ряд проблем. Одной из них является способ введения липосом. Так, вряд ли следует рекомендовать внутривенное, хотя и весьма эффективное, их введение, ибо существует некоторая опасность закупорки сосудов (эмболии). Меньше опасений вызывают внутримышечное и подкожное их введения, и особенно – через рот, так как из сказанного выше понятно, что в ряде случаев липосомы с заключенными в них веществами способны проходить через стенки желудочно-кишечного тракта. Такой способ введения липосом в организм, по-видимому, безвреден.

Серьезную проблему представляет стерилизация липосом. Пока что наиболее приемлемым способом следует считать стерилизацию липосом с помощью таких фильтров, поры которых пропускают только молекулы липидов и задерживают микроорганизмы.

Весьма существенны также сроки хранения липосом после их приготовления. Пока они невелики. Но, видимо, и эта проблема вскоре будет решена, так как недавно найден способ сушки предварительно замороженных липосом. Такие высушенные липосомы, содержащие лекарственные вещества, способны храниться достаточно долго: месяцы и годы. Для их использования достаточно прилить к ним тот объем воды, который был удален при сушке.

Гели, мази, кремы — местные средства, которые должны сначала пройти через кожу, чтобы начать действовать там, где нужно. Эффективность местных венотоников зависит не только от состава, но и от их способности проникать через кожу.

Что такое липосомы?

Липосомы — это сферические пузырьки, выстланные внутри несколькими слоями жироподобных веществ — липидов. Внутри они полые, что позволяет заполнять их различными веществами.

Липосомы обладают рядом преимуществ, включая биосовместимость, способность к самосборке, способность нести несколько лекарственных препаратов.

Как работает липосомальная система?

Благодаря своей биосовместимости (организм принимает вещество и не отторгает его) и биоразлагаемости (способность вещества постепенно растворяться в организме) липосомы могут проникать через клеточные мембраны и поглощаться клеткой вместе с содержащимся в ней препаратом, что значительно увеличивает терапевтический эффект. Липосомы работают для доставки лекарства путем диффузии, т. е. перемещая вещества из области с высокой концентрацией в область с низкой.

Где применяются липосомы?

2. Инструкция по медицинскому применению лекарственного препарата Детрагель® ЛП-001044.

3. Савельева М. И. Возможности трансдермальных систем доставки лекарственных средств, применяемых при хронических заболеваниях вен. Флебология. — 2018. — 12(1). — С. 40–49.

ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ. НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ

Линия лекарственных средств Детралекс®

Современный подход к лечению варикоза – системный. Он включает в себя применение средств для приема внутрь и наружных средств.

Детралекс® 1000 мг

Детралекс® 1000 мг суспензия

Детралекс® 1000 мг 18 таблеток

Детрагель®

Венотонизирующий гель от производителя Детралекс® для облегчения симптомов варикоза. Обладает легкой консистенцией, быстро впитывается, не оставляет следов на одежде.

Этот сайт использует автоматическую обработку данных о пользователях для более удобной работы пользователей с ним. Подробнее

Имеются противопоказания. Перед применением проконсультируйтесь со специалистом

Детралекс® и Детрагель® – вместе против варикоза

Липосомы — самопроизвольно образующиеся в смесях фосфолипидов с водой замкнутые пузырьки. Их стенка состоит из одного или нескольких бислоёв фосфолипидов (слоёв толщиной в две молекулы), в которые могут быть встроены другие вещества (например, белки). Внутри липосом содержится вода или раствор.

Диаметр липосом варьирует от 20 нм (моноламеллярные везикулы, стенка состоит из одного бислоя) до 10-50 мкм (мультиламеллярные везикулы, стенка состоит из десятков или сотен бислоёв).

Содержание

Применение в медицине

С помощью липосом изучают воздействие на мембраны витаминов, гормонов, антибиотиков и других препаратов. Для ядовитых препаратов важным является точная их доставка к больному органу или ткани, минуя остальные части организма. Липосомы успешно используются, как носители лекарств, поскольку [1] :

по химическому составу липосомы сходны с природными мембранами клеток;
липосомы универсальны, что позволяет переносить широкий спектр медицинских химических препаратов;
не вызывают аллергических реакций.

Липосомы широко применяются в экспериментальной онкологии. [1] Однако есть ряд трудностей использования липосом в медицине. Во-первых, липосомы поглощаются клетками ретикуло-эндотелиальной системы, причём большее их количество находится в печени, селезенке, костном мозге, лимфатических узлах и кровотоке. Поэтому доставка лекарственных препаратов с помощью липосом в другие органы и части организма является более сложной задачей. Во-вторых, липопротеины, обмениваясь с липосомами липидами, способствуют разрушению липосом и вытеканию наружу их содержимого. Также стоит задача увеличения сроков хранения липосом после их приготовления. [1]

Галерея

Примечания

↑ 123 Кобринский Г. Липосомы в медицине // Наука и жизнь. 1988. № 6. (Электронная версия: НиТ. Научные журналы, 2002)

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Липосома" в других словарях:

липосома — сущ., кол во синонимов: 1 • пузырек (13) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

липосома — Термин липосома Термин на английском liposome Синонимы Аббревиатуры Связанные термины липидная мембрана на подложке, доставка генов, амфифильный, биологическая мембрана, биологические нанообъекты, биосовместимость, биосовместимые покрытия, бислой … Энциклопедический словарь нанотехнологий

липосома — Liposome Липосома Микроскопический сферический мембранный пузырек (диаметр около 2 мкм). Получается искусственно в лабораторных условиях путем добавления водного раствора к фосфолипидному гелю. Защитная оболочка этого пузырька напоминает… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

липосома — липосо/ма, ы … Слитно. Раздельно. Через дефис.

ЛИПОСОМА — (liposome) микроскопический сферический мембранный пузырек (диаметром 2030 нм). Получается искусственно в лабораторных условиях путем добавления водного раствора к фосфолипидному гелю. Защитная оболочка этого пузырька напоминает клеточную… … Толковый словарь по медицине

Липосома (Liposome) — микроскопический сферический мембранный пузырек (диаметром 2030 нм). Получается искусственно в лабораторных условиях путем добавления водного раствора к фосфолипидному гелю. Защитная оболочка этого пузырька напоминает клеточную мембрану, а весь… … Медицинские термины

доставка лекарственных средств — Термин доставка лекарственных средств Термин на английском drug delivery Синонимы адресная доставка лекарственных веществ, направленный транспорт лекарственных веществ Аббревиатуры Связанные термины доставка генов, антитело, биологическая… … Энциклопедический словарь нанотехнологий

лекарственная форма — Термин лекарственная форма Термин на английском [nano ] pharmaceutical formulation Синонимы pharmaceutical form, drug formulation Аббревиатуры Связанные термины липосома, нанокапсулирование, нанолекарство, наносомы, нанофармакология, доставка… … Энциклопедический словарь нанотехнологий

Липосомы как современный способ доставки лекарственный средств

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Липосомы, известные как искусственно создаваемые липидные везикулы, состоят из одного или нескольких фосфолипидных бислоев, разделенных водным пространством. Диаметр их варьирует от 25 до 1000нм, визуально напоминают попавшие в воду капли жира. Но это, разумеется, лишь внешнее сходство, так как липидные пузырьки, о которых пойдет речь, имеют сравнительно малые размеры, а также содержат липиды, входящие в состав всех клеток организма.

На протяжении долгого времени проводились поиски идеальных систем доставки лекарственных средств. В большинстве случаев заболевания носят локальный характер, то есть, поражают отдельные органы и ткани. Очевидно, что ход лечения окажется более быстрым и успешным при условии действия лекарства непосредственно в очаге поражения. Особенно важным это является в случаях работы с токсичными препаратами, оказывающими сильное влияние не только на очаг болезни, но и на весь организм в целом. Многие лекарственные препараты имеют низкий терапевтический индекс. Это означает, что концентрация, в которой они оказывают лечебное действие, практически не отличается от концентрации, при которой препарат становится токсичным. Также, возможна быстрая потеря активности препарата при введении в организм. Причиной этого является воздействие инактивирующих агентов. Но включение таких препаратов в липосомы может повысить их эффективность, так как с одной стороны, препарат, находящийся в липосомах, защищен ее мембраной от воздействия неблагоприятных факторов, с другой – та же самая мембрана ограничивает превышение токсичным препаратом допустимой концентрации в биологических жидкостях в организме [2].

Существует несколько свойств, позволяющих им быть в преимуществе перед другими носителями лекарств:

-Биологическая совместимость – липосомы создаются из природных липидов и поэтому не являются токсичными, следовательно, не вызывают нежелательных иммунных реакций.

-Универсальность – возможность создания широкой вариации размеров, характеристик и состава поверхности.

-Сравнительно легкое разрушение в организме с последующим высвобождением доставленных веществ.

Липосомы вводят в организм внутривенно, подкожно, перорально, внутрибрюшинно, внутрисуставно, накожно. Существует как минимум два пути проникновения липосом в клетку. Первый заключается в том, что вследствие эндоцитоза происходит захват липосом клеткой, в результате чего образуется вакуоль, которая сливается с лизосомой. Далее при помощи фермента фосфолипазы происходит гидролиз фосфолипидов мембраны лизосом, чем и обуславливается выход препарата в цитоплазму клетки. Второй путь заключается в непосредственном слиянии липосом с клеточной мембраной. При этом происходит встраивание липидного компонента липосом в мембрану клетки, а водорастворимый препарат проникает в цитоплазму.

Липосомы нашли свое применение в самых различных сферах, но как носители лекарств наиболее широкое применение получили в экспериментальной онкологии [1]. Имеется ряд препаратов, которые способны к весьма эффективному разрушению злокачественных клеток. Несмотря на это, применение их в терапевтических целях не всегда представляется возможным из-за большой токсичности или слабой растворимости в воде. Именно с помощью липосом возможно преодоление подобных трудностей. Липосомы также применяются в борьбе с инфекционными заболеваниями. Так, лечение лейшманиоза с помощью липидных везикул позволяет не только снизить токсичность принимаемых лекарственных веществ, но и способствовать инокуляции этих веществ, тем самым подавлять активность паразитов примерно в 290 раз [3].

Список литературы

Шляхто, Е.В. Нанотехнологии в биологии и медицине /Е.В. Шляхто. - СПб: Санкт-Петербург, 2009. — 320 с.

Читайте также: