физиологија

Липозоми

Шта су они?

Липосоми су затворене везикуларне структуре које се крећу од 20-25 нм до 2.5 μм (или 2500 нм). Њихова структура (веома слична оној код ћелијских мембрана) карактерише присуство једног или више двоструких слојева амфифилних липида који ограничавају хидрофилно језгро у којем се материјал налази у воденој фази. Осим тога, водена фаза је такође присутна изван липосома.

Липосоми су откривени, сасвим случајно, почетком 1960-их од стране британског хематолога Алека Бангхама током експериментирања са електронским микроскопом који је обављен заједно са својим колегом РВ Хорнеом.

Интересовање за ово откриће било је одмах високо, посебно у медицинско-фармацеутској области. Није изненађујуће да су од 70-тих година липосоми у експерименталној форми коришћени као средства за лекове. Мало по мало, научници су научили да усаврше карактеристике липосома, како би били у стању да остваре тражени терапеутски ефекат.

Истраживања у овој области су била и још увек веома интензивна, тако да није изненађујуће да се липосоми тренутно користе као ефикасни системи за давање лекова.

структура

Структура и својства липосома

Као што је поменуто, липосоми имају структуру коју карактерише присуство једног или више двоструких слојева амфифилних липида. Детаљно, ови двоструки слојеви су углавном формирани од фосфолипидних молекула: они од најудаљенијег слоја се редовно постављају један поред другог и излажу своју поларну главу (хидрофилни део молекула) према воденој средини која их окружује; аполарни реп (хидрофобни део молекула) је уместо тога окренут ка унутра, где је испреплетен са оним другог липидног слоја, који има организацију која одражава претходну. У ствари, у унутрашњем фосфолипидном слоју, поларне главе се суочавају са воденом околином која се налази у липозомској шупљини.

Захваљујући овој специфичној структури, липосоми могу остати уроњени у водену фазу док истовремено садрже унутарњи садржај воде у коме се могу дисперговати активни принципи или други молекули.

У исто време - захваљујући двоструком фосфолипидном слоју - спречава се улазак и излазак молекула воде или поларних молекула, ефикасно изолујући садржај липосома (који се не може модификовати уласком или изласком). воде или поларних раствора).

ниозоми

Ниосоми (нејонски липосоми) су посебни липосоми чија се структура разликује од "класичних" липосома. У ствари, у ниосомима, фосфолипидни слојеви су замењени неионским амфифилним синтезним липидима, који се обично додају холестеролу. Ниосоми су мањи од 200 нанометара, веома су стабилни и имају различите карактеристичне особине које - између осталог - чине их веома погодним за локалну употребу.

karakteristike

Карактеристике липосома зависе од типичне структуре које су ове везикуле опремљене. Спољни слојеви, у ствари, поседују изванредан афинитет за плазматске мембране, од којих они у ширем смислу описују састав (природни фосфолипиди као фосфатидилхолин, фосфатидилетаноламин и естери холестерола).

На овај начин, растворљиве у води супстанце садржане у липосомалним микросферама могу се лако преносити унутар ћелија.

У исто време, липосом може такође да инкорпорира фармаколошки активне липофилне молекуле у свој спољни фосфолипидни двослој.

Штавише, као што је поменуто, карактеристике липосома се могу побољшати да би се везикуле прилагодиле најразличитијим захтевима. Да би се то постигло, неопходно је да се интервенишу тако што ће се вршити структурне промене разних врста у зависности од циља који се жели постићи: на пример, проблем који се односи на нестабилност фосфолипида (висока склоност оксидацији), може се решити парцијалном хидрогенацијом, додавањем. антиоксиданса (алфа-токоферол) или лиофилизацијом (пролипосоми), што омогућава очување стабилности везикула током веома дугог времена.

Осим тога, липидни двослој може бити конструисан тако да повећа везивање за одређене типове ћелија, на пример, преко антитела, липида или угљених хидрата. На исти начин, афинитет липосома за одређено ткиво може се модификовати варирањем састава и електричног набоја (додавањем стеариламинских или фосфатидилсеринских везикула са позитивним набојем, док се са дицетил фосфатом добијају негативни набоји), што повећава. концентрација лека у циљном органу.

Коначно, да би се повећао полуживот липосома, могуће је модификовати површину коњуговањем молекула полиетилен гликола (ПЕГ) са липидним двослојем, производећи такозване " Стеалтх Липосомес ". ФДА одобрен лек за лечење рака користи ПЕГ-обложене липосоме који преносе доксорубицин. Као што је горе наведено, ова облога значајно повећава полуживот липосома, који се постепено концентрирају у ћелијама рака прожимајући капиларе тумора; они су, у ствари, недавно формирани, више пропусни него они здравих ткива, и као такви дозвољавају да се липозоми акумулирају у неопластичном ткиву и да ослободе овде активне принципе токсичне за ћелије рака.

користи

Употреба и примена липосома

Захваљујући њиховим специфичним карактеристикама и структурама, липосоми се користе у различитим пољима: од медицинских и фармацеутских до чисто козметичких. У ствари, будући да липосоми имају висок афинитет за стратум цорнеум, они се интензивно користе у овој области како би погодовали кожној апсорпцији функционалних супстанци.

Што се тиче медицинске и фармацеутске области, уместо тога, липосоми проналазе примену и на терапеутском и на дијагностичком пољу.

Посебно, способност липосома да изолује свој садржај из спољашњег окружења је посебно корисна у преносу супстанци склоних деградацији (као што су, на пример, протеини и нуклеинске киселине).

У исто време, липосоми се могу искористити да би се смањила токсичност неких лекова: то је случај, на пример, са доксорубицином - антитуморским леком који је индициран код карцинома јајника и простате - који је инкапсулиран у дуготрајне липосоме уочила је значајну модификацију његове фармакокинетике, као и побољшање степена ефикасности и токсичности.

класификација

Класификација и типови липосома

Класификација липосома може се извршити према различитим критеријумима, као што су: димензије, структура (број двоструких липидних слојева од којих је састављен липосом) и усвојени поступак припреме (ова последња класификација, међутим, неће се узети у обзир у курс).

Ове класификације и главни типови липосома биће укратко описани у наставку.

Класификација заснована на структурним и димензионим критеријумима

У зависности од структуре и броја фосфолипидних двоструких слојева, свака везикула је опремљена, могуће је поделити липосоме на:

Униламеларни липосоми

Униламеларни липозоми се састоје од једног фосфолипидног двослоја који окружује хидрофилно језгро.

У зависности од њихове величине, униламеларни липосоми могу се даље класификовати у:

  • Мале униламеларне везикуле или СУВ ( Смалл Униламеллар Весицлес ) чији пречник може да варира од 20 нм до 100 нм;
  • Велике униламеларне везикуле или ЛУВ ( велики Униламеларни везикули ) чији пречник може да варира од 100 нм до 1 μм;
  • Дивовске униламеларне везикуле или ГУВ ( Гиантс Униламеллар Весицлес ) чији је пречник већи од 1 μм.

Мултиламеларни липосоми

Мултиламеларни липосоми или МЛВ ( МултиЛамеллар Весицлес ) су сложенији, јер су карактерисани концентричним присуством различитих липидних слојева (обично више од пет), одвојени једни од других воденом фазом (структура коже лука). За ову посебну особину, мултиламеларни липосоми достижу пречник у распону од 500 до 10.000 нм. Овом техником могуће је инкапсулирати већи број липофилних и хидрофилних активних принципа.

У групу мултиламеларних липосома такође спадају такозвани олиголамелозни или ОЛВ ( ОлигоЛамеларни везикуле ) липозоми, који се увек састоје од низа концентричних двоструких фосфолипидних слојева, али мањег броја у поређењу са "правилним" мултиламеларним липозомима.

Мултивесцицулар липосомес

Мултивисицикуларни липосоми или МВВ ( МултиВесицулар Весицлес ) су карактерисани присуством двоструког фосфолипидног слоја у коме су затворени други липосоми који, међутим, нису концентрични као у случају мултиламеларних липосома.

Друге класификације

Поред онога што је до сада виђено, могуће је усвојити још један систем класификације који дели липосоме на:

  • ПХ осетљиви липосоми : то су везикуле које ослобађају садржај у слабо киселим срединама. У ствари, при пХ 6.5 липиди који их чине протонирају и фаворизују ослобађање лека. Ова карактеристика је корисна јер се често на нивоу туморских маса значајно смањује пХ, због некротичног ткива које се формира са растом тумора.
  • Липосоми осетљиви на температуру : ослобађају садржај на критичној температури (обично око 38-39 ° Ц). У ту сврху, након давања липосома, греје се место где је присутна туморска маса, на пример ултразвуком.
  • Имунолипозоми : ослобађају свој садржај када дођу у контакт са ћелијом која има специфичан антиген.

Предности и недостаци

Главне предности и недостаци липосома

Употреба липосома има бројне значајне предности, као што су:

  • Састојци спољашњих фосфолипидних слојева су биокомпатибилни, тако да не изазивају нежељене токсичне или алергијске ефекте;
  • Могу да инкорпорирам и хидрофилне и липофилне молекуле у циљна ткива;
  • Преношене супстанце су заштићене дејством ензима (протеаза, нуклеаза) или денатурационим срединама (пХ);
  • Могу смањити токсичност токсичних или иритирајућих средстава;
  • Могу се примењивати на различите начине (орално, парентерално, локално, итд.);
  • Они се могу синтетизовати на такав начин да се повећа њихов афинитет за одређена циљна места (протеини, ткива, ћелије, итд.);
  • Они су биоразградиви, без токсичности и тренутно се могу припремити у великом обиму.

Главни недостатак липосома је, с друге стране, повезан са нестабилношћу, јер су због своје структуре посебно склони оксидативној деградацији. Да би се избегла ова неугодност и олакшало њено очување, липосоми се могу подвргнути процесима сушења замрзавањем. Међутим, реконструкција ових система, као и њихово руковање и коришћење захтевају специфичне вештине. Поред тога, додају се и високи трошкови производње.