A mikrotűs tapasz lehetősége az elhízás csökkentésére

Szerkesztőségi

Teljes cikk
Ábrák és adatok
Hivatkozások
Idézetek
Metrikák
Újranyomtatások és engedélyek
PDF

1. Bemutatkozás

Az elhízást az Amerikai Orvosi Szövetség 2013 óta krónikus betegségként azonosította. Az elhízás világszerte gyakorisága gyorsan terjed az elmúlt évtizedekben, és emberek milliárdjait érinti (

15% -a), különösen a fejlődő országokban. Az elhízással járó anyagcserezavarok, mint például a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek, komolyan veszélyeztetik a közegészségügyet. Az elhízás ráadásul jelentősen megnövelte a rák előfordulásának és halálozásának kockázatát, ami becsült értéket képvisel

20% halál a felnőtteknél [1]. Ezért sürgős igény van a súlykezelésre és az elhízás kezelésére.

Az elhízás leggyakrabban a túlzott zsírfelhalmozódás következménye, amelyet a zsírfelszívódás és az energiafelhasználás egyensúlyhiánya okoz. Eközben a környezeti és genetikai tényezők is fontos szerepet játszanak az elhízás kialakulásában [2]. Az étrend és az életmód módosítása megkönnyítheti a testsúly-szabályozást, de hosszú ideig nehéz fenntartani. Ezenkívül a bariatriás műtéteket bizonyos esetekben fogyás céljából is elvégzik.

Az Egyesült Államok FDA jóváhagyott néhány farmakológiai szert, amelyek segítik a testsúly szabályozását az étvágy (például dexfenfluramin) elnyomásával vagy a zsírok (pl. Orlisztát) felszívódásával vagy az energiafelhasználás elősegítésével (pl. β3-adrenoreceptor agonisták) diétával és testmozgással együtt. Gyakran azonban korlátozott hatékonyságúak és szisztémás mellékhatásokat mutatnak, mivel a hagyományos adagolási módok, köztük orális, orr-, tüdő- és intravénás beadás esetén általában nagy dózisra van szükség, erősen korlátozva alkalmazásukat [3]. Ezért sürgősen biztonságos és hatékony terápiás stratégiára van szükség.

2. A zsírszövetbe történő szállítás célzása

A szisztémás káros hatások csökkentésének egyik megközelítése a gyógyszerek célzott szállítása a zsírszövetbe. A nanorészecskéket széles körben alkalmazták a helyspecifikus gyógyszeradagoló rendszerekben, például a daganatokra célzott bejuttatásban a rák kezelésére [4]. A zsírszövet célzásához banitin-homing peptideket alkalmaztak célzási motívumként, amelyek szelektíven képesek kötődni az adipociták membránján nagymértékben expresszált banitinhoz. A Kim csoport a célzó peptidet 9-argininnel kombinálva egy hordozót állított elő egy rövid hajtű RNS-sel együtt a zsírsavat kötő fehérje-4 ellen.

75% -os elnémító hatékonyság, ezáltal gátolja a lipid transzportját és felhalmozódását az adipocitákban [5]. Újabban Langer, Farokhzad és munkatársai egy peptid-funkcióval ellátott nanorészecskét terveztek barnítószerek, roziglitazon vagy prosztaglandin E2 analóg szállítására a zsírszövet érrendszerébe [6]. A barnító szereket ígéretes terápiás szerekként vizsgálták az elhízás visszaszorítására, mivel képesek átalakítani a zsírszövetet az energiatárolótól (fehér) az energiaigényig (barna/bézsszerű). Intravénás injekció után a célzott nanorészecskék hatóanyagokat szabadítanak fel kifejezetten a zsírszövetben és stimulálják az angiogenezist, valamint a szabályozott barnulási markerek. A szisztémás célzott bejuttatáshoz peptiddel módosított hordozók alkalmazása mellett Jiang és mtsai. közvetlenül injektált gyógyszerterhelő nanorészecskék a szubkután inguinalis zsírszövetbe a helyben nyújtott gyógyszer felszabadulás érdekében [7]. A gyógyszerrel töltött nanorészecskéket visszatartották a zsírszövetben, ami a kezelt inguinalis zsírszövet későbbi megbarnulását eredményezte.

3. Mikrotűvel segített gyógyszerszállítás

A mikrotű-alapú szállítás alternatív adagolási módot kínál, és klinikailag alkalmazták kis molekulájú gyógyszerek szállítására [8]. A mikrotűs tapasz általában mikroszkopikus tűk tömbjeiből áll, amelyek minimálisan invazív módon szállítják a gyógyszert a bőrbe. Ezeket a mikron méretű tűket különféle anyagokkal és módszerekkel lehet előállítani, különböző méretű, formájú és célú. A mikrotűs tapasszal integrálva lehetséges lokalizált gyógyszeradagolást elérni és csökkenteni a szisztémás mellékhatásokat. Például csoportunk mikrotűs tömbös tapaszt alkalmazott immunellenőrző pont inhibitorok vagy tumor antigén lokális bejuttatására a tumoros környezetbe a melanoma elleni fokozott terápiás hatékonyság érdekében [9, 10].

Újabban Zhang és mtsai. az elhízás elleni terápiák mellékhatásainak minimalizálása érdekében lokális adagolási rendszert dolgozott ki, amely egy polimer mikrotű tapaszon alapszik (1. ábra) [11]. Glükózra reagáló nanorészecskéket alkalmaztak a rosiglitazon kapszulázására, mint a tartós felszabadulás barnító szerei. Ezeket a gyógyszerrel töltött részecskéket tovább integráltuk a mikrotűs csoportba, hogy korlátozzuk a nanorészecskéket az eszközön belül a szubkután zsírszövet lokalizált bejuttatásához. Fiziológiai glükózfeltételek mellett a pH-érzékeny nanorészecske fokozatosan lebomlik egy enzim által kiváltott savas környezetben, hogy ezután felszabadítsa a beágyazott barnítószereket az adipocitákba, és elősegítse azok átalakulását az energiatárolótól (fehér) az energiaigényig (bézs). A in vivo diéta által kiváltott elhízott egérmodell eredményei a súlygyarapodás jelentős gátlását jelezték (

15%) a kezeletlen csoporthoz képest. Érdekes módon helyi kezelési hatást mutattak be a mikrotűs tapasz alkalmazásával a

10% különbség a lágyéki zsírpárna méretében a kezelt és a nem kezelt oldal között ugyanazon egérben.