Пресс-центр / новости / Наука /
Белковая корона липосом, нагруженных фосфолипидным конъюгатом аллоколхициноида, усиливает их противовоспалительный потенциал
Сотрудники Лаборатории химии липидов ГНЦ ИБХ РАН совместно с коллегами из Нижегородского Государственного Университета и Центра «Протеом человека» Института биомедицинской химии исследовали эффекты белковых корон, сформированных в плазме крови человека ex vivо, на липосомах различного состава, несущих аналог колхицина. Колхицин сегодня рассматривается как потенциальное средство для лечения сердечно-сосудистых осложнений. На модели моноцитов из периферической крови человека показано, что белковая корона усиливает противовоспалительный потенциал липосом. Особенно резкий эффект наблюдается для липосом, содержащих в короне специфические белки, в том числе минорные в плазме в норме.
Колхицин сегодня рассматривается как потенциальное новое средство для лечения сердечно-сосудистых осложнений, в том числе для блокировки развития воспаления после инфаркта миокарда. По данным фармакологических исследований, терапевтические эффекты колхицина обусловлены его концентрацией внутри лейкоцитов, а не в плазме крови. В связи с этим, наноразмерные липосомы-носители колхицина могут представлять интерес как средство доставки в клетки, задействованные в процессах воспаления, в том числе моноциты и эндотелиальные клетки. Колхицин – нейтральная липофильная молекула, однако сам по себе в липидном бислое колхицин не удерживается и вытесняется в водную фазу в виде стэкинг-агрегатов. Ранее коллеги из Нижегородского государственного университета синтезировали фосфолипидный конъюгат аналога колхицина (aC-PC), который после гидролиза фосфолипазой А2 и эстеразами высвобождает аллоколхициноид, способный блокировать колхициновый сайт тубулина. В совместной работе были получены липосомы на основе яичного фосфатидилхолина и пальмитоилолеоилфосфатидилглицерина (POPG) с различным содержанием конъюгата aC-PC в бислое. Вся серия липосом показала низкую цитотоксичность в отношении культуральных эндотелиоцитов и моноцитов человека. Какие же эффекты можно ожидать при системном введении этих липосом? Как известно, при попадании в кровоток липосомы, как и другие наночастицы, мгновенно покрываются комплексным слоем белков и липопротеинов, которые опосредуют взаимодействия наночастиц с клетками мононуклеарной фагоцитарной системы и другими, в том числе целевыми, клетками. Структура белковой короны зависит от физико-химических свойств поверхности липосом, уникальной для различных формуляций липидов. Совместно с Центром «Протеом человека» Института биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича исследователями было проведено исследование состава белковых корон липосом с различным содержанием aC-PC и POPG. Липосом-белковые комплексы выделяли после инкубаций в пулированной плазме крови 44 здоровых доноров. По данным протеомного анализа, основными белками в коронах липосом различного состава были аполипопротеины и иммуноглобулины, однако их соотношения, а также содержание белков других классов значительно отличались. В топ-10 белков короны липосом 25С с максимальным содержанием конъюгата aC-PC (25 мольн. %) вошли белки, не представленные в других формуляциях: ингибитор классического и лектинового путей активации системы комплемента С4В-связывающий белок, аполипопротеин D и галектин-3-связывающий белок (минорный в плазме крови в норме). Для оценки противовоспалительного потенциала липосом с aC-PC ученые смоделировали воспалительный процесс на моноцитах из периферической крови здоровых доноров. Клетки стимулировали интерфероном-гамма, затем инкубировали в среде с донорской плазмой и контролировали выработку хемокинов MCP-1 и интерлейкина 8 для подтверждения статуса воспаления. После этого инкубировали клетки с липосом-белковыми комплексами, полученными в донорской плазме, и с липосомами без корон, и проверяли выработку хемокинов. Все липосомы, даже контрольные (без aC-PC), с коронами и без них, ингибировали продукцию IL-8 примерно в 2 раза. В случае же MCP-1, обнаружился значительный эффект: выброс хемокина уменьшался в 1.5 раза под действием липосом с белковыми коронами, по сравнению с «голыми» липосомами, а липосомы 25С с короной полностью подавили продукцию МСР-1. Предположительно, сильный противовоспалительный эффект белков короны этих липосом опосредован апоD и галектин-3-связывающим белком, которые задействованы в сигналинге воспаления. Липосомы 25С представляют наибольший интерес для дальнейших доклинических исследований на адекватной модели сердечно-сосудистых осложнений in vivo.
Результаты опубликованы в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
may 12