Известное международное издание опубликовало статью о сквалене, одним из авторов которой является ученый института физики НАН Украины

Автор - | 24.08.2018

Мы уже неоднократно писали, что один из основных элементов амаранта и амарантового масла – сквален. Он невероятно полезен для организма, как при наружном, так и внутреннем применении. Его все активнее используют при производстве косметических препаратов и лекарственных средств. При этом – продолжаются исследования сквалена, открывающие новые возможности вещества. И демонстрирующие, насколько важным является выращивание амаранта. Сегодня мы хотим представить вашему вниманию очередные результаты исследований – о них сообщает Национальная Академия Наук Украины (http://www.nas.gov.ua).

Публикация в журнале Nature Communications

30 мая 2017 в престижном журнале «Nature Communications» вышла статья «Конъюгация сквалена с гемцитабином как уникальный подход к доставке лекарств, использует эндогенные липопротеины».

Одним из ее соавторов в составе крупного международного авторского коллектива является ведущий научный сотрудник отдела физики биологических систем Института физики НАН Украины, доктор физико-математических наук Семен Есилевський.

Работа выполнена в области наномедицины — важнейшего междисциплинарного научного направления на пересечении медицины, молекулярной биологии, биофизики, биохимии и фармакологии, занимающейся применением наночастиц с лечебной и диагностической целью.

Основной проблемой современной фармакологии (особенно при лечении онкологических заболеваний) является точная, адресная доставка токсичных лекарственных веществ к опухоли и минимизация её воздействия на здоровые ткани и организм в целом.

Наномедицина предлагает «упаковывать» лекарства в инертные наночастицы-контейнеры, переносить их к клеткам-мишеням и освобождать только там, где это необходимо.

Указанная задача крайне сложная, ведь нужно разработать способы получения наночастиц, упаковать в них лекарств для адресной доставки в избранные клетки, обеспечить контроль высвобождения, утилизации наночастиц организмом и тому подобное.

Сейчас полностью решить эту задачу пока еще не удалось, однако ученые постепенно приближаются к использованию наночастиц в медицинской практике.

Из истории наномедицины

За почти 30 лет существования наномедицины было предложено огромное количество вариантов терапевтических наночастиц. Их изготавливали на основе:

  • различных полимеров;
  • липосом (липидных пузырьков);
  • металлических наночастиц (железа, золота, серебра, меди);
  • карбоновых материалов (фуллеренов, нанотрубок, графена);
  • и множества других материалов и их комбинаций.

К сожалению, ни один из этих вариантов не дошел до широкой медицинской практики. Со временем стало понятно, что для достижения желаемого эффекта лучше всего подходят наночастицы из нетоксичных биосовместимых материалов, которые могут распадаться и утилизироваться в организме, не причиняя вреда здоровым органам и тканям.

Сквален, как биологические совместимый материал

Одним из самых перспективных биосовместимых материалов ныне является сквален — жирорастворимое вещество постоянно синтезируется в клетках нашего организма как предшественник в синтезе холестерина и стероидных гормонов.

Сквален — нейтральное и абсолютно безвредное вещество, которое уже давно широко используется в парфюмерии и косметологии. Специалисты группы профессора Патрика Кувре (Patrick Couvreur) из Университета Пари-Зюд (г. Париж, Франция) являются пионерами в использовании сквалена для создания терапевтических наночастиц. Они, в частности, разработали технологию химической модификации ряда лекарственных препаратов скваленового «хвостами», после которой такие агрегаты начинают формировать наночастицы различной формы и размера.

Сквален

Сквален (в центре), его производные и структуры, которые они формируют в составе наночастиц.

Уже достаточно давно известно, что скваленовые наночастицы нетоксичные и могут быть введены непосредственно в кровь, которая успешно транспортирует их в соответствующие ткани-мишени. В то же время, ученые не знали, как такие частицы взаимодействуют с различными компонентами плазмы крови.

Собственно, выяснение этих механизмов и стало целью исследования, в котором принял участие С. Есилевський. Работы проводились с помощью комбинации экспериментальных методик и компьютерного моделирования. В последние годы это — своеобразный «золотой стандарт» для биомедицинских исследований.

Взаимодействие сквалена с липопротеинами плазмы крови: изучение эффективного метода борьбы против рака

Поскольку сквален является жирорастворимым веществом, то особое внимание ученые уделили изучению его взаимодействия с липопротеинами плазмы крови.

Липопротеины — это сложные природные наночастицы, синтезированные человеческим организмом для переноса кровью веществ, нерастворимых в воде, в частности липидов и холестерина.

Особую роль в этом процессе играет фракция липопротеинов низкой плотности, которую в быту часто называют «плохим холестеролом», ведь их избыток часто наблюдается у лиц, больных атеросклерозом. Очень упрощенно липопротеины можно описать как наноразмерные жировые капли, покрытые поверхностным слоем липидов и белков.

Во время исследовательской работы оказалось, что скваленовые наночастицы очень активно взаимодействуют с липопротеинами низкой плотности в плазме крови.

Комплекс противоракового препарата гемцитабина со скваленом (гемцитабин-сквален) встраивается в липопротеиновые частицы и вместе с ними распространяется по организму. Скваленовый «хвост» при этом выполняет функцию якоря: благодаря своей жирорастворимости он проникает внутрь липопротеиновой жировой капли, втягивая за собой присоединенную молекулу гемцитабина. Без скваленового «хвоста» этот водорастворимый препарат не проникает в липопротеинов частицы и быстро деградирует в плазме крови, не достигая клеток-мишеней.

Встраивание гемцитабин-сквалена в липопротеины очень важно еще и ввиду того, что раковые клетки часто имеют повышенную потребность в холестерола и захватывают из крови значительно большее количество липопротеинов, чем здоровые клетки. Таким образом, лекарственный препарат в высоких концентрациях адресно доставляется к раковым клеткам-мишеням.

Группа профессора Патрика Кувре выполняла основную экспериментальную часть работы, а украинский ученый Семен Есилевський вместе с профессором Кристофом Рамзеером из Университета Бурґонь-Франш-Комте (г.. Безансон, Франция) проводили компьютерное моделирование процесса встраивания гемцитабин-сквалена в липопротеины низкой плотности с помощью метода молекулярной динамики.

Рассматривалась модельная система из нескольких сотен тысяч атомов, которая состояла из молекулы гемцитабин-сквалена и части липидного ядра липопротеиновой частицы. Все физические межатомные взаимодействия и движение всех атомов в такой системе рассчитывали явно.

Было доказано, что для молекулы гемцитабин-сквалена проникновения в липопротеиновую частичку является энергетически выгодным, тогда как сам гемцитабин внутрь не проникает. Итак, расчеты полностью подтвердили экспериментальные данные.

Сквален

Молекула гемцитабин-сквалена внутри липопротеиновой частицы (мгновенный снимок системы при моделировании методом молекулярной динамики)

сквален

Профили свободной энергии переноса гемцитабина (розовый) и гемцитабин-сквалена (синий) из воды внутрь липопротеиновой частицы (отрицательные значения энергии соответствуют спонтанном связыванию)

Подводя итог

В целом, эта работа объясняет только одну из многочисленных деталей большой и очень сложной картины поведения скваленовых наночастиц в живом организме.

Однако именно такие мелкие детали постепенно приближают науку к созданию новых эффективных лекарственных препаратов.

  • свечи из амарантового масла
    Фитосвечи с маслом амаранта: как древнее растение помогает в лечении «мужских» и «женских» заболеваний

    Одним из основных продуктов, получаемых из амаранта, является масло. Качественное и эффективное масло производится путем холодного отжима семян. Сегодня амарантовое масло широко используется в кулинарии, медицине и косметологии. Лучше всего масло зарекомендовало себя при профилактике и лечении различных заболеваний. Например, оно используется при производстве фитосвечей, назначаемых при лечении «мужских» и «женских» заболеваний. В этой статье …

    Читать далее

  • сбор амаранта в гватемале
    Содержание масла, жирных кислот и сквалена в сырых и термических обработанных семенах амаранта

    Сегодня мы поговорим об исследовании докторов Бренда Родос и Рикардо Брессани, опубликованном в Journal of the Latin American Nutrition Society еще в 2009 году. Исследования проводились в Центре науки и технологии пищевых продуктов, Научно-исследовательского института, Университета Долины Гватемалы, Гватемала. Однако, несмотря на относительно давние исследования, они остаются актуальными и поныне. Поскольку полученная информация позволяет понять …

    Читать далее

  • Как приготовить домашнее мыло

      Поток времени несется настолько стремительно, что практически каждый из нас ощущает себя его пленником. Стараясь успеть за чем-то призрачным, мелькающим далеко впереди, мы на огромной скорости мчимся навстречу неизведанному, не замечая поворотов и остановок. Сделать паузу и передохнуть можем только в родных стенах, среди любимых сердцу вещей. Особенно для нас дороги предметы, сделанные своими …

    Читать далее

  • Амарантовое масло – идеальный помощник в уходе за волосами!

    Мировая косметология давно оценила всю полезность масел в уходе за собой. Такое доступное всем репейное… Куда более дорогое масло макадамии… Об их действии знают едва ли не все. Но кто осведомлен о полезности масла из амаранта для волос? Об этом сегодня и поговорим. Народные средства не выходят из моды! В каком бы веке мы не …

    Читать далее

  • Амарантовое масло: как не купить подделку?

    Амарантовое масло давно славится своими целебными свойствами. Оно оптимально подходит тем, кто страдает от проблем с кожей, а также тем, кто мечтает вернуть своим волосам былую красоту. Но не нужно думать, что этот уникальный продукт способен воздействовать лишь на внешние незначительные проблемы, ведь это не так. Амарантовое масло избавляет от множества тяжелых заболеваний, которые сложно …

    Читать далее

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.


© 2020. ООО «Олбест»
Свидетельство №055200 от 01.09.2009