После введения наночастиц в кровоток организма они могут взаимодействовать с белками плазмы крови, такими, как липопротеиды, иммуноглобулины и альбумин.
Это взаимодействие является существенным, поскольку оно определяет стабильность и выведение наночастиц.
В частности, наночастицы на липидной основе более уязвимы к дестабилизации белков, чем другие наночастицы, так как их взаимодействие с определенными белками может привести к деформации частиц и выведению в кровь лекарственных веществ, находящихся внутри наночастиц.
Исследование взаимодействия белков плазмы с наночастицами с помощью анализа гемолиза
Взаимодействие между наночастицами на основе липидов и белками плазмы было отмечено в исследовании с использованием методов анализа гемолиза.
В частности, введение лабораторным животным либо липосом, содержащих гемоглобин, либо пустых липосом привело к значительному снижению гемолитической активности белков плазмы, тогда как свободный гемоглобин не показал никакого эффекта.
Это исследование доказало, что липосомы взаимодействуют с белками плазмы крови.
Наблюдаемое снижение гемолитической активности белков плазмы также было тесно связано с повышением содержания тромбоксана B2 в плазме крови, указывающее на то, что система белков плазмы была активирована липосомами.
Причем, подобное взаимодействие наночастиц на липидной основе, таких как липосомы, с белками плазмы крови может приводить к поглощению этих частиц макрофагами РЭС (рекулоэндотелиальной системой) посредством опсонизации (то есть адсорбции опсонинов на поверхности наночастиц, что делает их, в свою очередь, узнаваемыми для макрофагов РЭС).
Липопротеины
Среди белков плазмы крови липопротеины и их аполипопротеины, в частности, являются очень важным фактором стабильности липосом, поскольку они способны разрушать липосомы, приводя к высвобождению их инкапсулированного содержимого (то есть лекартсвенного вещества).
Такое исследование ученые провели на лабораторных животных, вводя им отрицательно-заряженные липосомы (или наночастицы), содержащие лекарственное вещество, а именно, антибиотик широкого спектра.
При этом белки плазмы крови (липопротеины) взаимодействовали с липосомами (образовывая липидно-белковый комплекс), дестабилизируя и солюбилизируя их (то есть разрушали их полностью, высвобождая лекарственное вещество (в нашем случае антибиотик широкого спектра (то есть антибиотик разрушают любые микроорганизмы) в кровь.
Однако, ученые предположили, что дестабилизация липосом липопротеинами может быть частично вызвана электростатическим взаимодействием. Поскольку нейтральные липосомы не демонстрировали подобное взаимодействие с липопротеинами плазмы крови.
Заключение
Таким образом, ученые предположили, что именно из-за образования белково-липидного комплекса происходит разрушение липосом, так как липопротеины могут вставлять свои амфипатические спиральные связи в липосомальный бислой, нарушая упаковку фосфолипидов.
Эта вставка вместе с фосфолипидной солюбилизирующей способностью аполипопротеинов расщепляет липосомы на дискообразные частицы, что приводит к их разрушению.