Липидный эпидермальный барьерСтраница 3
1) Липофильность и заряд;
2) Размер молекулы или частицы – не более 3 кДа, остальные не проходят через роговой слой вообще и остаются на поверхности;
3) Связывание со структурными компонентами кожи – если вещество будет соединяться со структурными компонентами корнеоцитов, скорость диффузии будет уменьшаться;
4) Основа, в которой находится рассматриваемое вещество (способность образовывать окклюзивный слой, поверхностная активность, термодинамическая активность, pH);
Что же касается свойств рогового слоя в разных участках тела человека – в июле 2006 года в журнале PLoS Genetics (4) были опубликованы результаты исследования, проведенного группой ученых с медицинского факультета Стэнфорда. В качестве объекта изучения были взяты фибробласты — основные клетки соединительной ткани, у которых определяли активность 337 генов. Было изучено 47 популяций фибробластов с 43 участков тела. Оказалось, что гены проявляют себя по-разному в зависимости от локализации клеток в организме. Но если разница между фибробластом, находящимся в соединительнотканной перегородке альвеол в легких, и фибробластом кожи не вызывает удивления, то разница в генной активности между дермальными фибробластами, расположенными на разных участках (например, предплечье и голень, заставляет призадуматься. В свете этих исследований стоит по-новому взглянуть на проблему создания дерматотропных препаратов с сигнальной активностью для кожи на разных частях нашего тела.
Интересы для медицины
Рисунок 1. Методы трансдермальной доставки лекарств. Рисунок из (4).
Методы трансдермальной доставки, применяемые в данное время:
а) Извилистый» путь трансдермальной диффузии может быть облегчен с помощью химических энхансеров — веществ, сравнительно легко преодолевающих липидный барьер и «увлекающих» за собой молекулы доставляемого лекарства. Примером химических энхансеров могут быть липофильные ингредиенты (жирные кислоты, спирты), гидрофильные вещества (гликоли), поверхностно-активные вещества;
б) Низковольтный ионофорез облегчает проникновение веществ трансфолликулярным путем — через волосяные фолликулы и протоки потовых желез.
в) Высоковольтная электропорация временно дестабилизирует липидные бислои, «приоткрывая» дверь доставляемому веществу. Сонофорез (ультразвук) дополнительно может увеличить эффективность путей переноса А и В.
г) Микроиглы и термопорация создают в коже отверстия микронного размера, через которые может осуществляться транспорт. Из-за малости отверстий, эти процедуры безболезненны, а сами отверстия очень быстро затягиваются.
Биологический мир буквально наполнен наночастицами — это ферменты, молекулы ДНК и РНК, рибосомы, клеточные везикулы, вирусы и пр. Отличительной особенностью таких объектов является их способность к агрегации и самоорганизации. Это свойство активно используется при создании искусственных конструкций, имитирующих реальные биологические структуры. Яркий пример представляют собой различные однокомпонентные и мультикомпонентные липосомы, которые способны при определенных условиях формироваться из раствора смеси липидов. Часто на практике используют и уже существующие в природе биологические наночастицы. Например, различные вирусы активно применяют для генной модификации (трансфекции) клеток. Показано, что аденовирусы с подавленной системой репликации могут быть эффективно использованы и для местной неинвазивной вакцинации через кожу (доставке антигенов к клеткам Лангерганса, присутствующим в коже).
Рисунок 2. 1 — липосома и аденовирус; 2 — полимерная наноструктура; 3 — дендример; 4 — углеродная нанотрубка. Рисунок из (4).
Также к ним относят липидные нанотрубки, наночастицы и наноэмульсии, циклические пептиды, хитозаны, наночастицы на основе нуклеиновых кислот.
Полимерные материалы обладают рядом преимуществ, определяющих эффективность их применения в технологиях доставки, — биосовместимость, способность к биодеградации, функциональная совместимость. Типичными соединениями, которые представляют основу для создания ПнЧ, являются полимолочная и полигликолевая кислоты, полиэтиленгликоль (ПЭГ), поликапралактон и др., а также их различные сополимеры. ПЭГ часто используют для повышения стабильности различных молекулярных переносчиков. Например, липосомы, покрытые ПЭГ («стелс-липосомы»), по сравнению с обычными, менее подвержены биодеградации, в результате чего обладают заметным пролонгированным действием.