Как вы уже поняли, липосомы – это вещества, состоящие из фосфолипидного слоя и определенного лекарственного средства. Липосомы используют для доставки этого лекарственного препарата внутрь организма в его определенные клетки и ткани. Когда липосома взаимодействует с клеткой, доставка препарата и его распределение в клетке-мишени может происходить несколькими способами:
- Липосомы могут адсорбироваться в мембране клеток, где липидный бислой носителя деградируется ферментами, такими как лигазы, или механическим напряжением. Это приводит к высвобождению активных ингредиентов (то есть лекарственного препарата) во внеклеточную жидкость, где они могут диффундировать через клеточную мембрану и цитоплазму. Однако последний процесс не может легко происходить, когда нагруженные молекулы гидрофильны, так как в этом случае липосомы не будут уничтожаться ферментами.
- Второй способ требует слияния липосомальной мембраны с плазматической мембраной клетки-мишени: это явление вызывает высвобождение липосомального содержимого непосредственно в цитоплазму.
- Третьим и наиболее частым способом является рецептор-опосредованный эндоцитоз. Этот процесс касается только везикул максимального диаметра 150 Нм и активных ингредиентов, способных переносить кислую среду лизосом, где происходит ферментативная обработка липосом. Фагоцитоз также может происходить, но вовлекает липосомы диаметром более 150 Нм. Эти крупные липосомы фагоцитозируются специализированными клетками иммунной системы, такими как макрофаги, моноциты и клетки Купфера.
На механизм и степень взаимодействия липосомы с клеткой сильное влияние оказывает характер и плотность заряда поверхности липосом. Изменяя липидный состав, можно изменить оба этих параметра. Липосомы могут включать заряженные компоненты, которые придают им общий нейтральный, положительный или отрицательный заряд. Отсутствие поверхностного заряда (нейтральных липосом) увеличивает агрегацию липосом, снижая их физическую устойчивость. Кроме того, нейтральные липосомы не взаимодействуют значительно с клетками, и это вызывает высвобождение препарата из липосом во внеклеточное пространство организма, тем самым нужные ткани и органы не получают должного лечения вовсе.
Преимущества положительно-заряженных липосом
С другой стороны, заряженные липосомы обладают многочисленными преимуществами по сравнению с нейтральными липосомами. Например, наличие заряда на поверхности индуцирует электростатическое отталкивание между липосомами, путем создания положительного или отрицательного потенциала, что предотвращает их агрегацию и флокуляцию.
Кроме того, высокий электростатический поверхностный заряд может способствовать взаимодействию липосом с клетками.
Отрицательно-заряженные липосомы
В литературе имеется несколько исследований, посвященных потенциальному использованию заряженных липосом в биомедицинских целях. Однако подавляющее большинство этих исследований было сосредоточено на положительно-заряженных липосомах. В то время, как об отрицательно-заряженных липосомах ничего не сказано.
Отрицательно-заряженные липосомы обычно состоят из анионных липидов, таких как димиристоилфосфатидилглицерин и дипальмитоилфосфатидилглицерин. Отрицательные липосомы, в силу их электростатических свойств, менее стабильны, чем нейтральные и положительные липосомы при введении их в кровь организма. В действительности, анионные липосомы быстро взаимодействуют с биологической системой, обеспечивая циркуляцию протеинами.
Такое взаимодействие имеет, по меньшей мере, два острых последствия: быстрое поглощение веществами организма (РЭС) и токсические эффекты, такие как псевдоаллергия, которая проявляется в виде легочной гипертензии, отдышки и снижения количества циркулирующих тромбоцитов и лейкоцитов. По этой причине анионные липосомы не получили широкого применения в качестве систем доставки лекарственных средств для внутривенного введения. Кроме того, было проведено несколько исследований, изучающих влияние отрицательного и положительного зарядов на адъювантную активность липосом, но полученные результаты были довольно противоречивыми и неубедительными.
Проникновение через кожу отрицательно-заряженных липосом
Однако в последние годы возрос интерес к разработке заряженных липосом в качестве носителей для трансдермальной доставки лекарственных средств, что обусловлено их повышенными проникающими свойствами через кожу. Для выяснения влияния поверхностного заряда на кожную абсорбцию, гистологические исследования показали, что отрицательно-заряженные липосомы диффундируют в дерму и нижнюю часть волосяных фолликулов через роговичный слой и фолликулы значительно быстрее, чем положительно-заряженные липосомы. Поэтому быстрое проникновение отрицательно-заряженных липосом будет способствовать усилению проникновения лекарственных препаратов через кожу.