От «пустой» липосомы до сложной наноструктуры

Abstract

В работе подводятся некоторые итоги почти 40-летней работы авторов в области липосомологии, начатые в 80-х годах прошлого века под руководством академика НАМН Украины Александра Викторовича Стефанова.Создание нужной концентрации лекарственных веществ в органе-мишени, не затрагивая при этом не вовлеченные в патологический процесс органы и ткани, – задача непростая. За последние несколько лет предпринято множество попыток решить эту проблему, и оказалось, что лучшимипереносчиками лекарств являются именно липосомы.Преимущества липосом перед другими носителями обусловлены такими их свойствами:– сродство с природными мембранами клеток по химическому составу;– универсальность. Липосомы способны переносить разнообразные фармакологически активныевещества, а также дополнительные источники энергии для клетки и генетический материал; 
 - липосомы сравнительно легко биодеградируют, высвобождая доставленные вещества. В пути следования липосомы надежно укрывают свое содержимое от контакта с иммунной системой и не вызывают защитных и аллергических реакций организма;– способ взаимодействия липосом с клетками, который происходит в разных формах. При этом могут изменяться свойства клеточных мембран, например: вязкость и проницаемость; величина электрического заряда; фосфолипидное окружение ферментов и ионных каналов и, соответственно, их активность (вот почему даже так называемая пустая липосома может быть биологически активным агентом).Благодаря липосомам появляется новый способ направленного воздействия на клетку, который можно назвать «мембранной инженерией», то есть, появляется возможность модифицировать клеточную мембрану в заданном направлении.Оказалось, что липосомы могут быть не только переносчиками лекарств, но и обладают самостоятельной биологической активностью. Продемонстрирована способность так называемых пустых фосфатидилхолиновых липосом (ФХЛ) оказывать влияние на электрическую и сократительную активность сосудистых гладких мышц. При гипоксии ФХЛ восстанавливают измененную для ионов проницаемость плазматических мембран гладких мышц сосудов, а у крыс со спонтанной артериальной гипертензией улучшают эндотелий-зависимые дилататорные реакции сосудов.Кроме того, было показано, что «пустые» ФХЛ эффективно восстанавливают вызванное ацетилхолином эндотелий-зависимое расслабление изолированных колец грудной аорты, нарушенное воздействием гамма-облучения. Липосомы также восстанавливают пониженную после облучения чувствительность сосудистой ткани к ацетилхолину и оксиду азота.С целью усиления антигипоксического и антиоксидантного действия липосом в их структуру был внедрен антиоксидант кверцетин. Использование липосомальной формы кверцетина приводит к полноценному восстановлению коронарного кровотока в послеокклюзионном периоде приострой субтотальной ишемии миокарда, в значительной степени уменьшает проявления характерного для репеперфузионного периода окислительного стресса и предупреждает повышение содержания лейкотриенов С4 и Е4. Синтез простациклина при этом не уменьшается. Применение липосомальной формы кверцетина приводит к уменьшению зоны некроза миокарда в два раза.Липосомальная форма кверцетина практически полностью предотвращает или в значительной степени корригирует нарушения ритма сердечных сокращений и восстанавливает сократительную активность миокарда.Липосомальная форма кверцетина эффективно восстанавливает функцию калиевых каналов большой проводимости у облученных крыс.Перспективным может оказаться включение в состав липосом цитохрома С. Липосомальная форма цитохрома С приводит к коррекции нарушений гемостаза и предотвращает развитие синдрома ДВС при острой массивной кровопотере.Многочисленные патологические процессы, такие как гипертония, атеросклероз, нарушение кровотока в центральной нервной системе, вызваны недостаточностью эндогенного синтеза/высвобождения NO. В таких случаях дополнительное введение NO может быть очень эффективнойстратегией в лечении заболеваний, связанных с указанными патологическими процессами.Разработка современных доноров оксида азота, обладающих способностью контролируемого и дозированного высвобождения действующего вещества, представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Создание липидной системы доставки NO, способной обеспечить естественную скорость высвобождения, и разработка ее стабильной лекарственной формы стало следующей целью наших исследований.Проведенные исследования специфического действия сконструированной липосомальной формы оксида азота (ЛФ NO) свидетельствуют о его ее чрезвычайно высокой дилататорной, антиишемической активности. Это подтверждается выраженным дозозависимым расслаблением сегментов интактной аорты крыс и продолжительной гипотензивной реакцией системного кровообращения. ЛФ NO предотвращает развитие критических нарушений насосной функции сердца и способствует сохранению его сократительной активности при субтотальной ишемии. Действие ЛФ NOпроявляется значительным также дозозависимым расслаблением полосок пещеристых тел полового члена и миометрия.Новый NO-содержащий липосомальный конструкт эффективно открывает одиночные кальцийзависимые калиевые каналы большой проводимости в сосудистых гладких мышцах и значительно увеличивает вероятность их нахождения в открытом состоянии.Таким образом, ЛФ NO обещает быть эффективной при лечении ангиопатий различного генеза (включая диабетическую), эректильной дисфункции, гиперактивного мочевого пузыря, артериальной гипертензии, геморрагического и ишемического инсульта. Учитывая возможность применения в ингаляционной форме, она может быть использована для лечения легочной гипертензии.Высказывается мнение, что потенциальные возможности липосом существенно выше пока известных нам. Мы только начали понимать, как липосомы работают с клеткой.