Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Использование нанотехнологий для направленного транспорта фактора роста нервов через гематоэнцефалический барьер

ДИССЕРТАЦИЯ
Использование нанотехнологий для направленного транспорта фактора роста нервов через гематоэнцефалический барьер - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Использование нанотехнологий для направленного транспорта фактора роста нервов через гематоэнцефалический барьер - тема автореферата по медицине
Джинджихашвили, Ирма Ароновна Пятигорск 2009 г.
Ученая степень
кандидата фармацевтических наук
ВАК РФ
14.00.25
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Использование нанотехнологий для направленного транспорта фактора роста нервов через гематоэнцефалический барьер

На правах рукописи

Джинджихашвили Ирма Ароновна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА ФАКТОРА РОСТА НЕРВОВ ЧЕРЕЗ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКИЙ БАРЬЕР

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК

003463668

МОСКВА, 2008

003463668

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московская медицинская академия им. И. М. Сеченова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель: д.м.п., профессор,

Аляутдип Ренад Николаевич

Официальные оппоненты: д. ф. н., профессор,

Бунятян Наталья Дмитриевна

д. м. н., профессор, Ивашев Михаил Николаевич

Ведущая организация: ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН

Защита состоится^ О 200 & года в часов на заседании

Диссертационного совета Д 208.069.01при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, 11)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Автореферат разослан >>^¿/^¿¿¿>£^/20 О 9 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета уУ^ Е.В. Компанцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Коррекция и лечение заболеваний центральной нервной системы (ЦНС) является социально значимой проблемой. Наличие гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) препятствует проникновению многих потенциально эффективных лекарственных веществ (противоопухолевых и антибактериальных препаратов, иейротропных соединений и др.) и поэтому ограничивает возможности фармакотерапии.

В последнее время значительное внимапие уделяется веществам с нейротрофическим действием. Наиболее изученным нейротрофипом является фактор роста нервов (ФРН). ФРН регулирует выживаемость симпатических и сенсорных нейронов периферической нервной системы, а также холинергических нейронов ЦНС (Bibel М., Barde Y., 2000). Кроме того, ФРН влияет па выделение медиаторов (ацетилхолина, глутамата и др.) в нервно-мышечных синапсах и синаптосомах гиппокампа (Tyler W. J., et al., 2002).

Снижение количества холинергических нейронов является одной из наиболее весомых причин развития нейродегенеративных заболеваний, вследствие чего ФРН рассматривается как перспективное средство терапии патологий ЦНС (Cummings J. L., et al., 1998). Существенным моментом, лимитирующим применение ФРН в клинической практике, является низкая способность проникать через ГЭБ ввиду гидрофильности и относительно высокой молекулярной массы (Castellenos-Ortega М. R., et al., 1999).

В то же время предпосылками для решения возникающей проблемы является использование нанокорпускулярных систем, а именно полимерных наночастиц для доставки лекарственных веществ в ЦНС (Аляутдин Р. Н. и соавт., 2003). Способность наночастиц, покрытых полисорбатом-80, доставлять лекарственные вещества в мозг, показапа как на примере полярных соединений (Аляутдин Р. Н. и соавт., 1998), пептидов (Schroetter U., et. al., 2000), так и субстратов Р-гликопротеина (Аляутдин Р. Н. и соавт., 1998).

Анализ сопрсмеггпой литературы показывает, что на сегодняшний день способы транспорта ФРН через ГЭБ не исследованы (Са51е11епо8-01^а М. К., е1 а1., 1999). Разработка таких способов позволит решить одну из актуальных задач современной фармакологии - преодоление ГЭБ с помощью специальных носителей.

Цель и задачи планируемого исследования

Целью данного исследования является изучение возможности направленного транспорта ФРН в мозг при системном (внутривенном и интраназальном) введении с помощью ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Получение экспериментальной наносомальной формы ФРН на основе ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80.

2. Изучение степени сорбции ФРН на поверхности ПБЦА-наночастиц с/без последующего покрытия их полисорбатом-80.

3. Изучение возможности направленного транспорта ФРН в мозг с помощью ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, посредством люмшшецентной и электронной микроскопии.

4. Изучение антиампестического действия наносомальной формы ФРН при системном (внутривенном и интраназальном) введении в условиях острой амнезии, индуцированной скополамииом.

5. Определение концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных после системного (внутривенного и интраназалыюго) введения наносомальной формы ФРН.

Научная новизна

Впервые показана возможность преодоления ГЭБ с помощью нанокорпускулярных систем при доставке ФРН в ЦНС при системном (внутривенном и интраназальном) введении.

Впервые показана эффективность наносомалыюй формы ФРН на основе ЛБЦА - наночастиц при внутривенном и интршшальном введении в тесте УРПИ в условиях острой амнезии.

Впервые проведено определение концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных после внутривенного и интраназального применения ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80.

Научная новизна данной работы подтверждена приоритетной справкой №2008109045 от 12.03.2008. Научно-практическая значимость работы

В ходе выполнения работы, показана возможность доставки ФРН в мозг с помощью ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, как при внутривенном, так и интраназальном введении. Доказана эффективность наносомалыгой формы ФРН в условиях острой амнезии, вызванной введением скополамина.

Проведенные исследования и полученные результаты в дальнейшем могут служить основой для разработки инновационных лекарственных препаратов для профилактики и лечения нейродегенеративных заболеваний. Основные положения, выносимые на защиту

1. ПБЦА-НЧ, покрытые ПС-80, обеспечивают доставку ФРН в ЦНС при внутривенном введении.

2. ПБЦА-НЧ, покрытые ПС-80, обеспечивают доставку ФРН в ЦНС при интраназальпом введепии.

3. При внутривенном и интраназальном введении ФРН, сорбированного па ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, отмечается развитие антиамнестического (центрального) действия ФРН на модели острой амнезии.

4. Концентрация ФРН в тканях мозга экспериментальных животных при внутривенном и интраназальном введении ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, достоверно увеличивается по сравнению с данными группы интактных животных.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на: II Российском Медицинском Форуме (Москва, 2007); Научно-методической конференции кафедры фармакологии фармацевтического факультета ММА им. И. М. Сеченова (Москва, 2008); Международном Медицинском Форуме «Индустрия здоровья» (Москва, 2008 год); Научно-практической конференции «Высокие технологии в терапии и реабилитации заболеваний нервной системы» (Москва, 2008 год).

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных изданиях, в том числе 3 - в рецензируемых ВАК журналах.

Структура и объем диссертации

Представленная диссертация состоит из введения, главы I «Обзор литературы», главы II «Материалы и методы исследования», главы III «Получение экспериментальной лекарственной формы и оценка ее качества», главы IV «Изучение возможности направленного транспорта ФРН через ГЭБ с помощью ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80», главы V «Обсуждение результатов», заключения, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 153 страницах, содержит 30 рисунков и 5 таблиц. Список литературы включает 202 наименования, в том числе 192 на иностранных языках.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 314 нелинейных белых мышах-самцах массой 2025 г из питомника «Столбовая», РАМН. Все животные проходили период предварительной адаптации к условиям лаборатории в течение одной недели до начала эксперимента. Каждую мышь использовали только один раз. Животных содержали группами в пластиковых клетках по 10 мышей в каждой, при температуре в помещении 18-20 СС и влажности 50-60%, со свободным доступом к воде и пище.

В работе изучена возможность направленного транспорта ФРН через

ГЭБ с помощью ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, при внутривенном и

6

интраназальном введении. Для этого предварительно была получена экспериментальная наносомальная форма ФРН. ПБЦА-наночстицы синтезировали методом кислотной полимеризации с добавлением декстрана 70000 (Seca med 6000, "Henkel") в качестве стабилизатора. Последующую оценку качества наночастиц проводили по показателям стабильности, ресуспендируемости и размеров наночастиц методами фотонной корреляционной спектроскопии (наносайзер Coulter N4MD, Coulter Electronics, U.K,) и электронно-микроскопического изучения (трансмиссионный электронный микроскоп HU-12, Hitachi, Japan). Степень сорбции ФРН определяли методом ИФА с помощью набора реактивов («Nerve Growth Factor Sandwich ELISA kit», ChemiKine, США).

Возможность транспорта ФРН через ГЭБ с помощью ПБЦА-наночастиц с модифицированной поверхностью при внутривенном и интраназальном введении оценивали при морфологическом изучении образцов тканей мозга экспериментальных животных после введения наносомальной формы ФРН с помощью флуоресцентной (люминесцентный микроскоп Photomicroscope III,"С. Zeiss", Германия) и электронной микроскопий (электронный микроскоп ЕМ 410 ЕМ, "Philips", Голландия); по развитию антиамнестического (центрального) действия ФРН в тесте УРПИ в условиях острой амнезии, вызванной однократным подкожным введением раствора скополамина; при определении концентрации ФРН в образцах тканей экспериментальных животных, забранных после внутривенного и интраназального введения наносомальной формы ФРН, методом ИФА («Nerve Growth Factor Sandwich ELISA kit», ChemiKine, США).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием компьютерной программы Sigma-plot for Windows. Достоверность различий между выборками оценивали по t-критерию Стьюдента. Различия между группами считали статистически достоверными при р < 0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Получение экспериментальной лекарственной формы и оценка ее

качества

Выбор условий проведения синтеза ПБЦА-наночастиц

Для оптимизации процесса получения и стандартизации ПБЦА-наночастиц были проведены опыты, в результате которых определили оптимальные условия синтеза.

В ходе проведенных исследований выявили, что оптимальными условиями для получения ПБЦА-наночастиц являются:

• скорость перемешивания полимеризационной среды - 500 об/мин (при такой скорости перемешивания эмульсия мономера на первом этапе исчезала, с образованием суспензии; полимеризационный процесс происходил с минимальным вспениванием, а наночастицы, полученные при перемешивании полимеризационной среды с данной скоростью, были относительно однородны по размеру частиц);

• pH полимеризационной среды - в пределах от 1.5 до 3.0 (в таком случае первичная эмульсия мономера исчезала в течение 30-60 мин; полимер, полученный при указанных условиях, был стабильным, не образовывал агломератов, процесса коагуляции также не наблюдали);

• стабилизатор и его концентрация - оптимальным при синтезе ПБЦА-наночастиц является использование в качестве стабилизатора декстрана-70 в диапазоне концентраций от 0,5% до 2,5%(именно при синтезе в подобных условиях отметили уменьшение размеров полученных на выходе наночастиц).

Схема синтеза ПБЦА-наночастиц

Наночастицы были приготовлены методом кислотной полимеризации в среде, содержащей декстран 70000 (Seca med 6000, "Henkel") в качестве стабилизатора (декстран 70000 в ОД М растворе соляной кислоты). Бутилцианоакрилат ("Sichel-Werke", Германия) добавляли по каплям в раствор до получения 1% суспензии. Для равномерной полимеризации

полученную композицию перемешивали с помощью магнитной мешалки при скорости 500 об/мин в течение 4 ч. Образовавшуюся суспензию нейтрализовали с помощью 0,1 М раствора гидроксида натрия и фильтровали через стеклянный фильтр для удаления крупных агломератов. В ряде экспериментов в среду одновременно с мономером добавляли флуоресцеина изоциапат (FITC), который встраиваясь в полимерную матрицу, служил ее флуоресцетным маркером. Для облегчения последующего ресуспендирования напочастиц добавляли 1% раствор глюкозы. Полученную суспензию лиофилизировали посредством вакуумной низкотемпературной сушки (Lyovac, GT 2, «Leybold AG", Германия). Оценка качества полученных наночастиц

При оценке качества полученных наночастиц особое внимание уделяли таким показателям, как средний размер напочастиц в суспензии (определяли методом фотонной корреляционной спектроскопии (Coulter N4MD, Coulter Electronics, U.K), с помощью люминисцентной (Photomicroscope III,"С. Zeiss", Германия) и электронной микроскопии (ЕМ 410 ЕМ, "Philips", Голландия), стабильность наносуспензии (по изменению размеров наночастиц), ресуспендируемось (визуально), устойчивость лиофилизированных паночастиц к длительному храпению (по показателям размеров частиц и ресуспендируемости). В ходе проведенных исследований выявили, что суспензия, приготовленная из наночастиц, полученных при описапных выше условиях, остается стабильной в течение 24 часов. Также при ресуспендировании лиофилизированных наночастиц образуется слегка опалесцирующая суспензия без видимых включений и агломератов.

При изучении полидисперсности наносуспензии (необходимо отметить, что перед этапом лиофильной сушки суспензию пропускали через стеклянный фильтр для удаления крупных агломератов) методом фотонной корреляционной спектроскопии (Coulter N4MD, Coulter Electronics, U.K) определили, что размеры наночастиц лежат в пределах от 190 до 300 пм.

Нанчастицы с такими размерами могут использоваться для внутривенного введения в экспериментах in vivo.

При электроино-микроскопическом изучении абсорбции полисорбата-80 на ПБЦА-наночастицах определили, что на поверхности наночастиц, обработанных полисорбатом, формируется слой тонковолокнистого материала, особенно четко видимый в зонах контакта частиц.

В работе предложен метод, позволяющий вносить контрастирующую метку в ПБЦА-наночастицы. Протокол обработки наночастиц включает их контрастирование в суспензии 1% водным раствором уранилацетата, и сорбцию с полисорбатом. Прочное связывание наночастиц с уранилацетатом показано методом трансмиссионной электронной микроскопии (ЕМ 410 ЕМ, "Philips", Голландия) (по повышению электронной плотности). Связывание с полисорбатом показано методом трансмиссионной электронной микроскопии (ЕМ 410 ЕМ, "Philips", Голландия). Разработанный метод может быть использован для визуализации наночастиц в различных тканях животных объектов. Получение паносомальной формы ФРН

Наносомальную форму ФРН получали путем сорбции ФРН на поверхности ПБЦА-наночастиц с последующим покрытием поверхности полисорбатом-80. После этого методом ИФА определили степень сорбции ФРН на поверхности напочастиц как в случае с покрытием поверхности наночастиц полисорбатом-80, так и без него.

В ходе исследования выявили, что процент сорбции ФРН на наночастицах составляет 96,6% в случае суспензии НЧ без ПС-80 и 95,9% в случае с суспензией НЧ, покрытых ПС-80. Из этих данных следует, что покрытие поверхности наночастц полисорбатом-80 не влияет на степень сорбции ФРН. Следовательно, покрытые поверхности наночастиц полисорбатом-80 не влияет на степень сорбции ФРН.

Изучение возможности направленного транспорта фактора роста нервов через гематоэнцефалический барьер с помощью полибутилцианоакрилатных наночастиц, покрытых полисорбатом-80

Морфологическое исследование наночастиц в головном мозге экспериментальных животных

С целью определения возможности проникновения наночастиц в ЦНС при внутривенном введении провели морфологическое исследование наночастиц в головном мозге с помощью флуоресцентной и электронной микроскопии.

При флуоресцентной микроскопии выявили, что ПБЦА-наночастицы в большей степени обнаруживаются в просвете сосудов, а не в эндотелиоцитах. Также отметили выраженную флуоресценцию в телах клеток Пуркинье мозжечка. При этом в образцах тканей мозга экспериментальных животных, получавших ПБЦА-наночастицы, не покрытые ПС-80, подобного не наблюдали. Исходя из полученных данных, можно заключить, что наночастицы, покрытые ПС-80, проникают в эндотелиоциты. Электронная микроскопия показала наличие ПБЦА-наночастиц (в случае с модифицированной поверхностью) в эндотелиоцитах и клетках Пуркинье. Вероятно, наночастицы, покрытые полисорбатом-80, подвергаются эндоцитозу эндотелиальными клетками сосудов головного мозга.

Изучение антиамнестического эффекта ФРН в различных тестируемых экспериментальных лекарственных формах в условиях острой амнезии у мышей. Возможность направленного транспорта ФРН через ГЭБ с помощью ПБЦА-наночастиц оценивали по развитию центрального, антиамнестического действия при системном (внутривенном и интраназальном) введении в тесте УРПИ в условиях острой амнезии, вызванной однократным подкожным введением раствора скополамина у мышей. Результаты представлены на рис. 1.

200 ■ 180

SJ 160 •

§140 • §.120 •

i>s 100 £ SO

| so

1 раствор ФРН

•-•ФРН-ПСвО

200 ; 180 I

S 160 ■

g 140 ;

I120 I 100

Группы животных A

"ФРН-ПС80

Группы животных

Рисунок 1 - Влияние ФРН при внутривенном (А) интраназальном (Б) введении на значение ЛП в тесте УРПИ

* - статистически значимое отличие от группы контроля амнезии при (р<0.01), # - статистически значимое отличие от группы контроля амнезии при (р<0.05)

При проведении поведенческого эксперимента использовали методику выработки УРПИ в одном сочетании, регистрируя латентный период (ЛП) входа животных в затемненную камеру. В качестве экспериментальной модели использовали острую амнезию, вызванную подкожным введением раствора скополамина (1,5 мг/кг) у мышей. Обучение животных УРПИ осуществляли через 30 мин после введения скополамина и тестируемых веществ. Воспроизведение УРПИ проводили через 24 часа после введения исследуемых препаратов. У животных с ненарушенной памятью отмечали увеличение латентного периода повторного входа (животные неохотно входят в затемненную камеру, стремясь избежать болевого раздражения). Отсутствие увеличения ЛП свидетельствовало о развитии амнезии. Максимальный период наблюдения за животными в освещенной камере составлял 180 секунд. Таким образом, животное, не вошедшее в затемненную камеру в течение указанного промежутка времени, считалось обученным УРПИ.

Контроль обучения в тесте УРПИ осуществляли при регистрировании ЛП входа в затемненную камеру животных, которым вводили (внутривенно/интраназально) 0,9% раствор натрия хлорида. При этом значение ЛП составило 180 сек (как в случае с внутривенным, так и с

интраназальным введением). Это подтверждает возможность обучения экспериментальных животных условному рефлексу пассивного избегания по используемой методике (Abdel В. А., et al., 2005).

Подкожное введение скополамина в дозе 1,5 мг/кг за 30 минут до обучения в тесте УРПИ привело к развитию острой амнезии у мышей. Данный результат подтвердился достоверным (р < 0.05) и значительным сокращением ЛП в тесте УРПИ по сравнению с контролем обучения (рис. 2).

■ группа

Рисунок 2 - Влияние скополамина на ЛП входа животных в затемненную камеру в тесте УРПИ

Введение (внутривенное/интраназальное) водного раствора ФРН не способствовало устранению амнезии, вызванной скополамином. Это было показано при измерении ЛП, значение которого статистически не отличалось от ЛП группы контроля амнезии, что могло явиться следствием ограниченного проникновения ФРН через ГЭБ. Этот результат совпадает с опубликованными данными о весьма умеренном проникновении ФРН в ЦНС (Са51е11епо8-О11^а М. Я., й. а!., 1999). Ограниченное проникновение ФРН в ЦНС объясняется его гидрофильностью и значительной молекулярной массой данного соединения.

При внутривенном и интраназальном введении раствора ФРН в

сочетании с ПС-80 отмечается недостоверное уменьшение амнестического

действия скополамина (ЛП входа мышей в затемненную камеру превосходит

тот же показатель для группы контроля амнезии). Антиамнестический

эффект ФРН в сочетании с ПС-80 проявляется отчетливее, чем в случае с

применением водного раствора ФРН. А при интраназальном введении

данной комбинации отметили статистически достоверную разницу по

13

сравнению с группой контроля амнезии. Указанное могло явиться результатом использованного в данном случае пути введения, что требует более детального изучения. Проявление эффекта в данном случае можно связать с наличием полисорбата-80, который, по-видимому, изменяет фармакокинетические параметры ФРН (Kreuter J., Alyautdin R. N., et. al., 1997).

Применение ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, также незначительно уменьшает проявление амнезии, вызванной введением скополамина, о чем свидетельствует увеличение латентного периода входа животных в затемненную камеру по сравнению с группой контроля амнезии. Предполагается, что проявление более выраженного центрального эффекта связано с предотвращением протеолиза ФРН пептидазами плазмы крови на ФРН. Кроме того, не исключен активный транспорт изучаемого протеина (Аляутдин Р. Н. и соавт., 2003).

Максимальное и достоверное антиамнестическое действие было отмечено при применении ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80. При внутривенном введении ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, значение ЛП составило 172.9 е., а при интраназальном применении - 168,8 с. Эти величины достоверно превосходят данные, полученные для группы контроля амнезии (рис. 3). Указанное свидетельствует о способности наночастиц, покрытых ПС-80, значительно облегчать транспорт ФРН через ГЭБ.

внутривенное введение ннтрвниальмос введение

Рисунок 3 - Сравнительный анализ влияния ФРН-НЧ-ПС на ЛП в тесте УРПИ при внутривенном и интраназальном введении * - статистически достоверное отличие от группы контроля амнезии.

Антиамнестический эффект ФРН, полученный на модели острой амнезии, вызванный однократным подкожным введением скополамииа, скорее всего, связан с его стимулирующим влиянием на высвобождение ацетилхолина (АцХ) из пресинаптических мембран центральных холинергических синапсов (Tyler W. J., et. al., 2002). Вследствие этого увеличивается концентрация АцХ в синаптической щели, что ведет к конкурентному вытеснению скополамииа из связи с центральными М-холинорецепторами. Необходимо отметить, что ФРН стимулирует деление и рост, а также способствует выживанию холинергических нейронов ЦНС. Указанное делает применение ФРН перспективным направлением в терапии заболеваний, обусловленных дегенерацией центральных холинергических нервных клеток (Gozes I., 2001). Полученные в настоящем исследовании данные совпадают с результатами ранее проведенных опытов (Аляутдин Р. Н. и соавт., 2003).

Механизм транспорта веществ в ЦНС с помощью наночастиц, покрытых ПС-80 до конца не изучен. Согласпо данным J. Kreuter (2002), наиболее вероятным механизмом является эндоцитоз, опосредованный рецепторным взаимодействием, осуществляемый клетками эндотелия, выстилающими капилляры головного мозга (Kreuter J., 1994).Вероятно полисорбат-80, покрывающий ПБЦА-НЧ, адсорбирует аполипопротеин Е (АпоЕ), а также Апо-А-1 и A-IV, содержащиеся в плазме крови (Kreuter J., Alyautdin R. N., et. al., 1997). Тем самым наночастицы, очевидно, приобретают сходство с липопротеинами низкой плотности (ЛПНП) и взаимодействуют с ЛПНП -рецепторами, локализованными на поверхности эндотелиальных клеток капилляров головного мозга, благодаря чему наночастицы захватываются этими клетками путем рецептор - зависимого эпдоцитоза (Аляутдин Р. Н., 2001). После чего, при деградации наночастиц лекарственное вещество может высвобождаться внутри эндотелиоцитов и диффундировать в ткани мозга, или же частицы могут перемещаться далее посредством трансцитоза (Аляутдин Р. Н., 2001).

Из полученных в ходе поведенческого опыта результатов можно заключить, что при внутривенном и интраназальном введении ФРН, сорбированного па ПБЦА-наночастицах, покрытых ПС-80, развивается антиамнсстпчсский (центральный) эффект ФРН, что свидетельствует о проникновении ФРН в мозг при системном введении.

Количественное определение ФРН в тканях мозга экспериментальных животных

Помимо морфологического изучения и поведенческих опытов возможность доставки ФРН в ЦНС с помощью наночастиц оценивали по изменению концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных методом ИФА. Как и в поведенческих тестах, все изучаемые лекарственные препараты вводили внутривенно и интраназально. Забор образцов тканей мозга осуществляли на 15,45,90 мин и через 24 часа.

При введении раствора натрия хлорида был отмечен базовый уровень ФРН, соответствующий эндогенной концентрации. .При введении суспензии наночастиц увеличения содержания ФРН не наблюдали, что свидетельствует об отсутствии влияния ПБЦА-НЧ на уровень эндогенного ФРН.

Интраназальное введение водного раствора ФРН приводило к статистически значимому увеличению концентрации ФРН в тканях мозга на 45 минуте относительно контрольной группы (натрия хлорид) (рис.4). При внутривенном применении раствора ФРН было отмечено недостоверное увеличение уровня ФРН по сравнению с группой 1 (0.9 % раствор NaCl). Достоверное повышение уровня ФРН в ЦНС при интраназальном применении можно объяснить возможностью проникновения препаратов через ГЭБ при дапном пути введения (Solomon. В., 2007). Однако следует подчеркнуть, что эти данные являются предварительными и требуют дальнейшего изучения. Применение ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ и раствора ФРН в сочетании с ПС-80 привело к статистически незначимому

увеличению концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных через 45, 90 мин и 24 ч.

Максимальный уровень ФРН в ЦНС мышей был отмечен на 45 мин при введении (внутривенном/интраназальном) ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80 (рис. 4). Эти данные сопоставимы с результатами, полученными в поведенческих опытах, и подтверждают возможность транспорта ФРН через ГЭБ с помощью полимерных носителей при системном введении (Аляутдин Р. Н. и соавт., 2003).

В ходе проведенных опытов было отмечено,, что результаты при интраназальном введении практически не отличаются от данных, полученных при внутривенном применении форм с ФРН (рис. 5). Считается, что одной из важнейших особенностей интраназального введения лекарственных средств является возможность их проникновения непосредственно в ЦНС (De Rosa R., et. al., 2005). Полагают, что транспорт лекарственных средств из полости носа в ЦНС осуществляется без участия слизистой оболочки, экстрацеллюлярным путем по ходу тройничного и обонятельного нервов (Graff С. L., et. al. 2004).

Рисунок 4 - Концентрация ФРН в тканях мозга мышей через 45 мин после внутривенного (А) и интраназального (Б) введения лекарственных форм, содержащих ФРН

* - статистически достоверное отличие от группы 1 (0.9 % раствор ИаС1)

Рисунок 5 - Сравнительный анализ влияния ФРН-НЧ-ПС на уровень ФРН в тканях мозга при внутривенном и интраназальном введении

Как при интраназальном, так и при внутривенном введении максимальный уровень ФРН в ЦНС отметили на 45 мин после применения ФРН, сорбированного на ПБЦА-наночастицах, покрытых ПС-80.

Исходя из результатов проведенной работы, можно заключить, что ПБЦА-НЧ, покрытые ПС-80, - потенциальная и перспективная система доставки ФРН и других нейротрофинов в ЦНС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одним из наиболее перспективных решений такой глобальной проблемы, как направленный транспорт лекарственных веществ является использование нанотравспортных систем, а именно полимерных наночастиц. Изобилие высоко оптимизированных методов для производства и оценки качества, разнообразие форм и модификаций, доступность полимеров привели к чрезвычайному росту интереса к наночастицам.

Полимерные коллоидные частицы обеспечивают направленный транспорт лекарств, а также способствуют их прохождению через физиологические барьеры, в том числе и ГЭБ. Способность ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, доставлять лекарства в мозг ранее была показана на примере как полярных, так и липофильных соединений -субстратов Р-гликопротеина. Исходя из этого, нами было предложено использовать ПБЦА-НЧ, покрытые ПС-80, для доставки ФРН в ЦНС.

Известно, что ФРН потенциально предотвращает гибель центральных холинергичсских нейронов, которая лежит в основе патогенеза ряда заболеваний ЦНС. Клиническое применение столь перспективного соединения ограничено его весьма умеренным проникновением через ГЭБ.

В проведенных нами исследованиях была показана возможность доставки ФРН в мозг с помощью ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80. В ходе исследования была получена экспериментальная наносомальная форма ФРН на основе ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, и изучена ее эффективность по методике формирования УРПИ в условиях острой амнезии, вызванной однократным введением раствора скополамина. Как при внутривенном, так и интраназальном введении предполагаемой лекарственной формы отмечено значительное и достоверное увеличение показателей ЛП, что соответствует проявлению антиамнестического действия ФРН, связанного с его центральными эффектами.

При морфологическом изучении тканей мозга экспериментальных животных после введения наночастиц, ПБЦА-наночастицы, покрытые ПС-80, обнаруживались в телах эндотелиоцитов, что свидетельствует о возможности их проникновения через ГЭБ путем трансцитоза.

Способность ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, обеспечивать транспорт ФРН через ГЭБ подтвердили при измерении концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных после системного применения наносомальной формы ФРН. В ходе проведенного исследования максимальный уровень ФРН отмечен при применении ФРН-НЧ-ПС как при внутривенном, так и интраназальном введении. Эти результаты сопоставимы с данными, полученными в экспериментальной модели острой амнезии.

Из полученных результатов в ходе выполнения данной работы можно сделать следующее заключение. ПБЦА-наночастицы, покрытые ПС-80, обеспечивают доставку ФРН в ЦНС и тем самым представляются перспективным средством направленного транспорта нейротрофических факторов.

Для транспорта лекарственных веществ через ГЭБ могут быть использованы различные виды транспортных систем, позволяющие либо действовать через эндогенные механизмы (транспорт глюкозы, амипокислот, трансцитоз, рецептор - зависимый эндоцитоз), либо модифицировать проницаемость ГЭБ. Разнообразие возможностей транспорта веществ в мозг не означает решения проблемы, так как многие методы недостаточно изучены, многие из существующих методов нефизиологичны, что лимитирует их использование. Создание новых и модификация имеющихся носителей, усовершенствование существующих методов доставки лекарств в мозг создаёт предпосылки для доставки в ЦНС ряда потенциально эффективных лекарственных веществ и биологически активных соединений.

ВЫВОДЫ

1. Получена экспериментальная наносомальная форма ФРН для внутривенного и интраназального введения, стабильная после ресуспендирования и при хранении в лиофилизированном виде.

2. Показано, что 95% ФРН сорбируется из раствора на поверхности ПБЦА-наночастиц. Полисорбат-80 не влияет на степепь сорбции ФРН.

3. В ходе морфологического исследования, выявили, что наночастицы, покрытые ПС-80, после внутривенного введения обнаруживаются в эндотелиальных клетках сосудов головного мозга.

4. ФРН, сорбированный на ПБЦА-наночастицах, покрытых ПС-80, как при внутривенном, так и интраназальпом введении вызывает развитие антиамнестического (центрального) эффекта.

5. Максимальную концентрацию ФРН в ЦНС при внутривенном и интраназальпом введении отметили на 45 мин после введения.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Оценка возможности доставки ФРН в мозг в эксперименте in vivo// Фармация. - 2008. - №5. - С. 51-54. (соавт. Курахмаева К. Б., Хосравани М., Попова О. П., Балабаньян В. Ю., Петров В. Е., Аляутдин Р. Н.)

20

2. Направленный транспорт лекарственных веществ в мозг с помощью нанотранспортных систем// Молекулярная медицина. - 2008. - №3. - С. 2125. (соавт. Аляутдин Р.Н., Курахмаева К. Б., Балабаньян В. Ю., Петров В. Е., Воронина Т. А.).

3. Направленный транспорт фактора роста нервов через ГЭБ с использованием полибутилцианоакрилатных наночастиц, покрытых полисорбатом-80// Молекулярная медицина. - 2008. - №5. - С. 19-24. (соавт. Петров В. Е., Балабаньян В. Ю., Воронина Т. А., Трофимов С. С., Кройтер И., Бегли Д., Аляутдин Р. Н.).

4. Полибутилцианоакрилатные паночастицы, покрытые полисорбатом-80, перспективная система доставки фактора роста нервов через

гематоэнцефалический барьер// Российский медицинский форум. - 2007. -№3. - С. 32- 35. (соавт. Петров В. Е., Балабаньян В. Ю., Воронина Т. А., Трофимов С. С., Гельперина С. Э., Аляутдин Р. Н.).

5. Изучение антиамнестического действия фактора роста нервов по методике условного рефлекса пассивного избегания в условиях острой амнезии, вызванной введением раствора скополамина. Научные труды VIII международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации», 2007, с. 236-237. (соавт. Балабаньян В. 10., Петров В. Е., Аляутдин Р.Н.).

6. Направленный транспорт фактора роста нервов через ГЭБ с использованием полибутилцианоакрилатных наночастиц. Материалы II конгресса «Российский медицинский форум -2007», 2007, с. 144-146. (соавт. Балабаньян В. Ю., Петров В. Е., Аляутдин Р. Н.).

7. Об антиамнестиеском действии фактора роста нервов, сорбированного на полибутилцианоакрилатных наночастицах. Материалы научно-практической конференции «Высокие технологии в терапии и реабилитации заболеваний нервной системы», 2008, с. 63-64. (соавт. Балабаньян В. Ю., Петров В. Е., Аляутдин Р. Н.).

Джинджихашвили Ирма Ароновна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА ФАКТОРА РОСТА НЕРВОВ ЧЕРЕЗ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКИЙ БАРЬЕР

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК

Подписано в печать 02.02.2009 г.

Печать на ризографе. Тираж 100 экз. Заказ № 1628. Объем 1,3 п.л.

Отпечатано в типографии ООО "Алфавит 2000", ИНН: 7718532212, г. Москва, ул. Маросейка, д. 6/8, стр. 1, т. 623-08-10, vww.alfavit2000.ru

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11)

 
 

Оглавление диссертации Джинджихашвили, Ирма Ароновна :: 2009 :: Пятигорск

Список сокращений

Введение Дизайн исследования

ГЛАВА I «Обзор литературы»

1. Фактор роста нервов

1.1. Введение

1.2. Структура ФРН

1.3. Синтез эндогенного ФРН

1.4. Рецепторы нейротрофинов

1.4. 1. Trk рецепторы

1. 4. 2. Рецепторы р

1.5. Биологические эффекты фактора роста нервов.

1.5. 1. Влияние ФРН на периферическую нервную систему

1. 5. 2. Влияние ФРН на центральную нервную систему

1.5.3. Влияние ФРН на ткани, не относящиеся к нервной системе

1. 6. Клиническое применение ФРН

2. Наночастицы - средство направленного транспорта лекарств

2.1. Введение

2. 2. Модифицирование поверхности наночастиц

2.3. Наносистемы как средство направленного транспорта лекарств в центральную нервную систему

2. 3. 1. Транспорт полярных веществ в мозг

2. 3. 2. Транспорт пептидов через гематоэнцефалический барьер

2. 3. 3. Транспорт лекарственных веществ - субстратов Р-гликопротеина в мозг

ГЛАВА II «Материалы и методы»

1. Материалы и методы, используемые для получения и оценки качества экспериментальной лекарственной формы \

1.1 .Материалы и методы, используемые для синтеза полибутилцианоакрилатных наночастиц

1.1.1. Вещества и реактивы, используемые для синтеза ПБЦА-наночастиц

1.1.2. Методы, используемые для синетза ПЦА-наночастиц

1.1.3. Материалы и методы для оценки качества полученных ПБЦА-наночастиц

1.1.3.1. Изучение стабильности ПБЦА-наночастиц

1.1.3.2. Ресуспендируемость

1.1.3.3. Определение размеров наночастиц

1.1.3.4. Электронно-микроскопическое изучение формы и размеров наночастиц

1.2. Материалы и методы, используемые для получения наосомальной формы ФРН

1.2.1. Вещества и реактивы

1.2.2. Методика сорбции ФРН на поверхности ПБЦА-наночастиц

1.2.2.1. Приготовление суспензии наночастиц с сорбированным ФРН

1.2.2.2. Приготовление суспензии наночастиц с сорбированным ФРН, покрытых ПС

1.2.3. Определение степени сорбции ФРН на поверхности ПБЦА- наночастиц

2. Материалы и методы, используемые при изучении возможности направленного транспорта ФРН через ГЭБ с помощью ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС

2. 1. Животные

2.2. Изучение проникновения ПБЦА наночастиц через ГЭБ.

2.2.1. Морфологическое исследование наночастиц в головном мозге с помощью флуоресцентной микроскопии.

2.2.2. Морфологическое исследование наночастиц в головном мозге с помощью электронной микроскопии.

2.3. Изучение направленного транспорта ФРН через ГЭБ с помощью ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, в тесте УРПИ

2.3.1. Вещества и материалы

2.3.2. Приготовление рабочих растворов

2.4. Введение тестируемых лекарственных форм

2.4.1. Внутривенное введение исследуемых веществ

2.4.2. Интраназальное введение исследуемых веществ

2.5. Индицирование острой амнезии у мышей

2.6. Условный рефлекс пассивного избегания

2.6.1. Экспериментальная установка

2.6.2. Выработка УРПИ и его оценка

3. Количественное определение ФРН в тканях мозга экспериментальных животных

3.1. Подготовка проб

3.2. Приготовление гомогената-лизата ткани головного мозга

3.3. Иммуноферментный анализ

3.3.1. Приготовление реагентов

3.3.2. Схема проведения анализа

ГЛАВА III «Получение экспериментальной лекарственной формы и оценка ее качества»

1 .Синтез полибутилцианоакрилатных наночастиц

1.1 .Выбор условий проведения синтеза ПБЦА-наночастиц

1.1.1. Выбор скорости перемешивания

1.1.2. Выбор стабилизатора и его концентрации

1.1.3. Выбор рН полимеризационной среды

1.2. Схема синтеза ПБЦА-наночастиц

2,Оценка качества полученных наночастиц

2.1. Изучение стабильности ПБЦА-наночастиц

2.2. Ресуспендируемость

2.3.Определение размеров наночастиц с помощью фотонной корреляционной спектроскопии

2.4. Электронно-микроскопическое изучение формы и размеров наночастиц

2.4.1. Определение формы и размеров наночастиц методом трансмиссионной электронной микроскопии

2.4.2. Изучение абсорбции полисорбата-80 на поверхности ПБЦА-наночастиц

2.4.3. Разработка метода контрастированеия ПБЦА-наночастиц

2.4.3.1. Контрастирование ПБЦА наночастиц.

2.4.3.2. Изучение абсорбции полисорбата-80 на поверхности контрастированных ПБЦА-наночастиц.

3. Получение наносомальной формы ФРН л

3.1. Сорбция ФРН на поверхности ПБЦА-наночастиц

3.2. Определение степени сорбции ФРН на поверхности ПБЦА-наночастиц

 
 

Введение диссертации по теме "Фармакология, клиническая фармакология", Джинджихашвили, Ирма Ароновна, автореферат

Актуальность темы

Коррекция и терапия патологий центральной нервной системе (ЦНС) представляется особенно значимой проблемой. Многие потенциально эффективные лекарственные вещества (противоопухолевые и противомикробные препараты, соединения пептидной природы и др.) не проникают через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и, следовательно, не могут использоваться в клинике с целью лечения заболеваний ЦНС [82, 98, 112, 148, 163,165, 189].

Для направленной доставки лекарственных веществ в мозг было предложено несколько способов, среди которых осмотическое открывание ГЭБ, подавление функций Р-гликопротеина, внутримозговое и интраназальное введения, использование генетически модифицированных вирусных векторов и магнитовоосприимчивых систем доставки и липосомальных форм лекарств [1, 2, 8, 12, 13, 15, 53, 60, 69, 77, 157, 158, 159, 162, 170, 193]. Весьма перспективным для решения поставленной задачи является применение нанотранспортных систем, а именно полимерных наночастиц [8, 10, 40, 41, 71, 100, 137]. Субмикронные размеры наночастиц предоставляют возможность преодоления физиологических барьеров и достижения различных тканей с последующим результативным клеточным захватом [110, 124, 143, 164]. Кроме того, включение лекарственного вещества в нанотранспортную систему позволяет модифицировать и контролировать характеристики их высвобождения. Известно, что покрытие наночастиц полисорбатом-80 способствует их проникновению через ГЭБ, что позволяет доставить частицы к мозгу при их системном введении [21, 102, 106].

Способность полимерных частиц, покрытых полисорбатом-80, доставлять лекарственные вещества в мозг, показана на примере таких препаратов, как даларгин и др. аналоги энкефалинов (пептиды) [4, 16, 97], 9 тубокурарин и прозерин (полярные соединения) [3, 6, 11], лоперамид и доксорубицин (субстраты для Р-гликопротеина) [5, 78].

В последнее время все большее внимание уделяется нейротрофическим факторам [45, 74]. Нейротрофины - факторы роста нервной ткани, семейство белков, относящееся к классу цитокинов. Наиболее изученным нейротрофином является фактор роста нервов (ФРН) [115]. ФРН регулирует выживаемость симпатических и чувствительных нейронов периферической нервной системы, а также холинергических нейронов ЦНС [61, 127, 138]. Кроме того, ФРН влияет на выделение медиаторов (ацетилхолина, глутамата и др.) в нервно-мышечных синапсах и синаптосомах гиппокампа [181, 187].

Потеря холинергических нейронов является одной из наиболее весомых причин развития нейродегенеративных заболеваний, учитывая это, весьма перспективным является применение ФРН для терапии ряда патологий ЦНС [9, 52]. Существенным моментом, ограничивающим применение ФРН в клинике, является его низкая способность проникать через ГЭБ ввиду гидрофильности и высокой молекулярной массы [45].

Для преодоления этого препятствия использовали такие способы, как интраназальное введение и введение ФРН в желудочки мозга, использование генотерапии, липосомальных систем доставки, а также введение конъюгированных форм ФРН [53, 69, 75, 121, 186, 193]. Не все из предложенных подходов обеспечивают транспорт ФРН в ЦНС, кроме того, некоторые из них имеют ряд существенных недостатков, таких как инвазивность, риск развития кровотечений и образования гематом, риск развития опухоли (при трансплантации генетически модифицированных клеток), возможность развития хронического болевого синдрома, необходимость присутствия медицинского персонала и. т. д. [53, 75, 186, 193].

Исходя из данных современной литературы, можно заключить, что на сегодняшний день нет приемлемого способа направленного транспорта лекарств через ГЭБ, способствующего внедрению в клинику ФРН [45, 75].

Цель и задачи планируемого исследования

Целью данного исследования является изучение возможности направленного транспорта ФРН в мозг при системном (внутривенном и интраназальном) введении с помощью ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Получение экспериментальной наносомальной формы ФРН на основе ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80;

2. Изучение степени сорбции ФРН на поверхности ПБЦА-наночастиц с/без последующего покрытия их полисрбатом-80;

3. Изучение возможности направленного транспорта ФРН в мозг с помощью ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, посредством люминисцентной и электронной микроскопии;

4. Изучение антиамнестического действия наносомальной формы ФРН при системном (внутривенном и интраназальном) введении в условиях острой амнезии, вызванной введением скополамина у мышей;

5. Определение концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных после системного (внутривенного и интраназального) введения наносомальной формы ФРН.

Научная новизна

В представленной работе впервые изучена эффективность наносомальной формы ФРН на основе ПБЦА - наночастиц при внутривенном и интраназальном введении.

Также впервые проведены измерения концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных после внутривенного/интраназального применения ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80.

Научная новизна данной работы подтверждена приоритетной справкой №2008109045 от 12.03.2008.

Практическое значение работы

В ходе выполнения работы, показана возможность доставки ФРН в мозг с помощью ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, как при внутривенном, так и интраназальном введении. Доказана эффективность наносомальной формы ФРН в условиях острой амнезии, вызванной введением скопламина.

Проведенные исследования и полученные результаты в дальнейшем могут служить основой для разработки инновационных лекарственных препаратов для профилактики и лечения нейродегенеративных заболеваний, в том числе и болезни Альцгеймера.

Основные положения, выносимые на защиту

1. ПБЦА-НЧ, покрытые ПС-80, обеспечивают доставку ФРН в ЦНС при внутривенном введении;

2. ПБЦА-НЧ, покрытые ПС-80, обеспечивают доставку ФРН в ЦНС при интраназальном введении;

3. При внутривенном и интраназальном введении ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, отмечается развитие антиамнестического (центрального) действия ФРН на модели острой амнезии;

4. Концентрация ФРН в тканях мозга экспериментальных животных при внутривенном и интраназальном введении ФРН, сорбированного на ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, достоверно увеличивается по сравнению с данными группы интактных животных.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на: II Российском Медицинском Форуме (Москва, 2007); Научно-методической конференции кафедры фармакологии фармацевтического факультета ММА им. И. М. Сеченова (Москва, 2008)

Международном Медицинском Форуме «Индустрия здоровья» (Москва, 2008 год);

Научно-практической конференции «Высокие технологии в терапии и реабилитации заболеваний нервной системы» (Москва, 2008 год).

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных изданиях, в том числе 3 — в рецензируемых ВАК журналах.

Структура и объем диссертации

Представленная диссертация состоит из введения, «Обзора литературы», главы II «Материалы и методы исследования», главы III «Получение экспериментальной лекарственной формы и оценка ее качества», главы IV «Изучении возможности направленного транспорта ФРН через ГЭБ с помощью ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80», главы V «Обсуждение результатов», заключения, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 153 страницах, содержит 30 рисунков и 5 таблиц. Список литературы включает 202 наименования.

 
 

Заключение диссертационного исследования на тему "Использование нанотехнологий для направленного транспорта фактора роста нервов через гематоэнцефалический барьер"

Выводы

1. Получена экспериментальная наносомальная форма ФРН для внутривенного и интраназального введения, стабильная после ресуспендирования и при хранении в лиофилизированном виде.

2. Показано, что 95% ФРН сорбируется из раствора на поверхности ПБЦА-наночастиц. Полисобат-80 не влияет на степень сорбции ФРН.

3. В ходе морфологического исследования, выявили, что наночастицы, покрытые ПС-80, после внутривенного введения обнаруживаются в эндотелиальных клетках сосудов головного мозга.

4. ФРН, сорбированного на ПБЦА-наночастицах, покрытых ПС-80, как при внутривенном, так и интраназальном введении вызывает развитие антиамнестического (центрального) эффекта.

5. Максимальную концентрацию ФРН в ЦНС экспериментальных животных отметили в группе животных, которым внутривенно и интраназально вводили ФРН, сорбированный на ПБЦА-наночастицах, покрытых ПС-80, на 45 мин после введения. Из этого следует, что ПБЦА-наночастицы, покрытые ПС-80, обеспечивают транспорт ФРН через ГЭБ при системном (внутривенном/интраназальном) введении при этом максимальное накопление происходит на 45 мин после введения.

Заключение

Одним из наиболее перспективных решений такой глобальной проблемы, как направленный транспорт лекарственных веществ является использование нанотранспортных систем, а именно полимерных наночастиц. Изобилие высоко оптимизированных методов для производства и оценки качества, разнообразие форм и модификаций, доступность полимеров привели к чрезвычайному росту интереса ученых к наночастицам.

Полимерные коллоидные частицы обеспечивают направленный транспорт лекарств, а также способствуют их прохождению через физиологические барьеры, в том числе и ГЭБ. Способность ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, доставлять лекарства в мозг ранее была показана на примере как полярных, так и липофильных соединений — субстратов Р-гликопротеина. Исходя из этого, нами было предложено использовать ПБЦА-НЧ, покрытые ПС-80, для доставки ФРН в ЦНС.

Известно, что ФРН потенциально предотвращает гибель центральных холинергических нейронов, которая лежит в основе патогенезе ряда заболеваний ЦНС. Клиническое применение столь перспективного соединения ограничено его весьма умеренным проникновением через ГЭБ.

В проведенных нами исследованиях была показана возможность доставки ФРН в мозг с помощью ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80. В ходе исследования была получена экспериментальная наносомальная форма ФРН на основе ПБЦА-наночастиц, покрытых ПС-80, и изучена ее эффективность по методике формирования УРПИ в условиях острой амнезии, вызванной однократным введением раствора скополамина. Как при внутривенном, так и интраназальном введении предполагаемой лекарственной формы отмечено значительное и достоверное увеличение показателей ЛП, что соответствует проявлению антиамнестического действия ФРН, связанного с его центральными эффектами.

129

При морфологическом изучении тканей мозга экспериментальных животных после введения наночастиц, ПБЦА-наночастицы, покрытые ПС-80, обнаруживались в телах эндотелиоцитов, что свидетельствует о возможности их проникновения через ГЭБ путем трансцитоза.

Способность ПБЦА-НЧ, покрытых ПС-80, обеспечивать транспорт ФРН через ГЭБ подтвердили при измерении концентрации ФРН в тканях мозга экспериментальных животных после системного применения наносомальной формы ФРН. В ходе проведенного исследования максимальный уровень ФРН отмечен при применении ФРН-НЧ-ПС как при внутривенном, так и интраназальном введении. Эти результаты сопоставимы с данными, полученными в экспериментальной модели острой амнезии.

Из полученных в ходе выполнения данной работы результатов можно сделать следующее заключение. ПБЦА-наночастицы, покрытые ПС-80, обеспечивают доставку ФРН в ЦНС и тем самым представляются перспективным средством направленного транспорта нейротрофических факторов.

Для транспорта лекарственных веществ через ГЭБ могут быть использованы различные виды транспортных систем, позволяющие либо действовать через эндогенные механизмы (транспорт глюкозы, аминокислот, трансцитоз, рецептор - зависимый эндоцитоз), либо модифицировать проницаемость ГЭБ. Разнообразие возможностей транспорта веществ в мозг не означает решения проблемы, так как многие методы недостаточно изучены, многие из существующих методов нефизиологичны, что лимитирует их использование. Создание новых и модификация имеющихся носителей, усовершенствование существующих методов доставки лекарств в мозг создаёт предпосылки для доставки в ЦНС ряда потенциально эффективных лекарственных веществ и биологически активных соединений.

 
 

Список использованной литературы по медицине, диссертация 2009 года, Джинджихашвили, Ирма Ароновна

1. Транспорт гексапептида даларгина через гематоэнцефалический барьер вмозг с помощью полимерных наночастиц / Р. Н. Аляутдин и др. // Эксперим. и клин, фармакология 1996. - Т. 59, №3 — с. 57-61.

2. Доставка лоперамида в мозг с помощью полибутилцианоакрилатныхнаночастиц/ Р. Н. Аляутдин и др. // Эксперим. и клин, фармакология — 1998.- №1. —С. 17-21.

3. Полибутилцианоакрилатные наночастицы, покрытые полисорбатом 80,обеспечивают доставку сорбированного на них тубокурарина в мозг при его перфузии in situ / Р. Н. Аляутдин и др. // Эксперим. и клин, фармакология 1998. - №2. - С. 23-27.

4. Аляутдин, Р. Н. Молекулярные механизмы направленного транспорталекарственных веществ в мозг/Р. Н. Аляутдин // Рос. мед. журн. 2001. — № .2 - С. 3-7.

5. Транспорт лекарственных веществ через гематоэнцефалический барьер/ Р.

6. Н. Аляутдин и др. // Вестн. НИИ молекул, медицины -2003. №3. - С. 11-29.

7. Гаврилова, С.И. Психические расстройства в населении пожилого истарческого возраста (клинико-статистическое и клинико-,эпидемиологическое .исследование); дис. г.д-ра. мед. наук .14.00.1.8 /, Гаврилова С. И. М., 1984. - 173с.

8. Наночастицы как средство доставки лекарственных веществ/ Ю. М. Краснопольский и др. //Вопр. мед. хиии. 1999. - Т. 4, №1. - С. 3—12.

9. Transport of proserine through blood-brain barrier using poly(buthyl cyanoacrylate) nanoparticles coated with polysorbate-80 in rats/ B. A. Abdel et al. // J. European Neuropsychopharmacology. -2005. Vol. 15, №2. — P. 213-214.

10. Study with positron emission tomography of the osmotic opening of the blood-brain barrier for quinidine and morphine/ P. Agon et al. // J. Pharm. Pharmacol. 1988. - Vol. 40, N4. - P.539-543.

11. Novel chemically modified oligonucleoties provide potent inhibition of P-glycoprotein expression / S.A. Alahari et al. // J. Pharmacol. Exp. Therap. — 1998. Vol. 286, №1. — P.419-428.

12. Effect of transient focal ischemia on blood-brain barrier permeability in the rat: correlation to cell injury/ S. Albayrak et al. // Acta Neuropathologia. — 1997. Vol. 94, №2. - P. 158-163.

13. Magnetic drug targeting-biodistribution of the magnetic carrier and the chemotherapeutic agent mitoxantrone after locoregional cancer treatment/ C. Alexiou et al. //J. Drug Target. 2003. - Vol. 11, №3. - P. 139-149.

14. Passage of peptides across the blood-brain barrier with nanoparticles/ R. N. Alyautdin et al. // Eur. J. Pharm. Sci. 1994. - №3. - P. 91-92.

15. Passage of peptides through the blood-brain barrier with colloidal polymer particles/ R. N. Alyautdin et al. // Brain Res. 1995. - Vol.67, №4. - P. 171-174.

16. Interaction of poly(butyl)cyanoacrilate nanoparticles with blood-brain barrier in vivo and in vitro / R. N. Alyautdin et al.// J. Drug Target. 2001. - Vol.9.-P.209.-221.

17. Nanoparticle as antituberculosis drugs carriers: effect on activety against Mycobacterum tuberculosis in human monocyte-derived macroapages/ Y.V. Anisimova et al. // J. of Nanoparticle Research. 2000. — Vol. 2. — P. 165171.

18. Apfel, S.C. Neurotrophic factors in peripheral neuropathies: therapeutic implications/ S. C. Apfel// Brain Pathol. 1999. - №9. - P. 393-413.

19. Influence of the surfactant concentration on the body distribution of nanoparticles / L. Araujo et al. // J. Drug Target. 1999. - Vol. 6, №5 — P. 373-385.

20. Synthesis and characterization of poly(ethyl-2-cyanoacrylate) nanoparticles with a magnetic core/ J.L. Arias et al. // J. Control Release. 2001. — Vol. 77, №3. — P.309-321.

21. Systemic administration of nerve growth factor conjugated reverses age-related cognitive dysfunction and prevents cholinergetic neuron atrophy/ C. Backman et al. // J. Neurosci. 1996. - Vol. 16, №17. - P. 5437-5442.

22. Saturable transport of peptides across the blood brain barrier/ W. Banks et al. //LifeSci.- 1987. Vol. 41, №11. -P.1319-1338.

23. Delivering peptides to the central nervous system: dilemmas and strategies/ W. Banks etal. //J. Pharmac. Res. 1991. - Vol. 8. - P. 1345-1350.

24. Permeability of the blood brain barrier to peptides: an approach to the development of therapeutically useful analogs/ W. Banks et al. // J. Peptides. 1992. - Vol. 13, №6. — P.1289-1294.

25. Permeability of the blood-brain barrier to albumin and insulin in the young and aged SAMP8 mouse/ W. Banks et al. // J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci. -2000. Vol. 55, №12. - P. 601-606.

26. Begley, D J. Strategies for delivery of peptide drugs to the central nervous system: exploiting molecular structure/ D. J. Begley// J. Contr. Rel. — 1994. — Vol. 29.-P. 293-306.

27. Begley, D.J. The blood brain barrier: principles for targeting peptides and drugs to the central nervous system/ D. J. Begley // J. Pharm. Pharmacol. — 1996.-Vol.48.-P. 136-146.

28. Begley, D. J. Understanding and circumventing the blood-brain barrier/ D. J. Begley // Acta Paediatr. 2003. - Vol. 92. - №443. - P.83-91.

29. Poly n-butyl cyanoacrylate nanoparticles: a mechanistic study of polymerisation and particle formation/ N. Behan et al. // Biomaterials. -2001.-Vol. 22, №11. -P. 1335-1344.

30. Synthesis and biological activity of polyethylene glycol-mouse nerve growth factor conjugate/ N. Belcheva et.al. // J. Bioconjug. Chem. 1999. - Vol. 10, №6.-P. 932-937.

31. Neurotrophins: key regulator of cell fate and cell shape in the vertebrate nervous system/ M. Bibel et al. // Genes Dev. 2000. - Vol. 14, №23. - P. 2919-2937.

32. Effect of nerve growth factor on the release of inflammatory mediators by mature human basophils/ S. C. Bischoff et al. // The American Society of Hematology. 1992. - Vol.79, №10.- P. 2662-2669.

33. Tat peptide-mediated cellular delivery: back to basics/ H. Brooks et al. // Adv. drug deliv. rev. 2005. - Vol. 57, №4. - P. 559-577.

34. Pharmacologic treatments of dementia/ L.T. Bonner et al. // Med. Clin. North. Am. 2002. - Vol. 86, №3. - P. 657-674.

35. Bothwell, M. Functional interactions of neurotrophins and neurotrophin receptors/ M. Bothwell // Annu. Rev. Neurosci. 1995. - Vol. 18. - P. 223.253.

36. Long-circulating PEGylated polycyanoacrylate nanoparticles as new drug carrier for brain delivery/ P. Calvo et al. // Pharm. Res. 2001 - №18. — P. 1157-1166.

37. Quantification and localization of PEGylated polycyanoacrylate nanoparticles in brain and spinal cord during experimental allergic encephalomyelitis in the ratJ P. Calvo et al. // Eur. J. Neurosci. 2002. - Vol. 15, №8. - P. 13171326.

38. Cholinergic drugs in pharmacotherapy of Alzheimer's disease/ P. Camps et al. // Mini. Rev. Med. Chem. 2002. - Vol. 2, №1. - P. 11-25.

39. Neurotrophin release by neurotrophins: Implications for activity-dependent neuronal plasticity/ M. Canossa et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. 1997. — Vol. 94.-P. 13279-13286.

40. Development of immune hyperinnervation in NGF-transgenic mice/ S.L. Carlos et al. // Exp. Neurol. 1998. - Vol. 149, №1. - P. 209 - 220.

41. Nerve growth factor: possibilities and limitations of its clinical application/ M. R. Castellenos-Ortega et al. // Rev. Neurol. 1999. - Vol. 29 №5. - P. 439471.

42. Comparative studies of huperzine A, E2020, and tacrine on behavior and cholinesterase activities/ D.H. Cheng et al. // Pharmacol. Biochem. Behav. — 1998. Vol. 60, №2. - P. 377-386.

43. Folate receptor-mediated gene delivery using folate-poly(ethylene glycol)-poly(L-lysine) conjugate/ К. C. Cho et al. // Macromol. Biosci. — 2005. — Vol. 5,№6. -P. 512-519.

44. Potential role of the low-density lipoprotein receptor family as mediators of cellular drug uptake/ N. S. Chung et al. // Adv. drug deliv. rev. — 2004.1. Vol. 5.6. -P.l 315-133.4.

45. Multidrug resistance gene (P-glycoprotein) is expressed by endothelial cells at BBB sites/ C. Cordon-Cardo et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. -Vol. 86.-P. 695-698.

46. Localization of Brain Endothelial Luminal and Abluminal Transporters with Immunogold Electron Microscopy/E.M. Cornford et al. // J. Neurorx. -2005. Vol. 2, №1. — P.27-43.

47. Phosphatidylinositol 3 kinase and Akt protein kinase are necessary and sufficient for the survival of nerve growth factor-dependent sympathetic neurons/ RJ. Crowder et al. // J. Neurosci. 1998. - Vol. 18. - P. 29332943.

48. Alzheimer's disease: etiologies, pathophysiology, cognitive reserve, and treatment opportunities/ J. L. Cummings et al. // J. Neurology. — 1998. — Vol. 51, №1.- P. 2-17.

49. Intranasal administration of nerve growth factor rescues recognition memory deficits in AD 11 anti-NGF transgenic mice/ R. De Rosa et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-2005.-Vol. 102, №10.-P. 3811-3816.

50. Reversion of multidrug resistance with polyalkylcyanoacrylate nanoparticles: towards a mechanism of action/ A. C. De Verdiere et al. // Br. J. Cancer. — 1997. Vol. 76, №2. - P. 198-205.

51. A new function for the LDL receptor: transcytosis of LDL across the blood-brain barrier/ B. Dehouck et al. // J. Cell Biol. 1997. - Vol.138, №4. - P. 877-889.

52. An electron microscopic study of the blood-brain barrier in the rat, employing silver nitrate as a vital stain/ E.W. Dempsey et al. // J. Biophys. Biochem. Cytol. 1955. - Vol. 1. - P. 245-256.

53. Identification and characterization of the glucose transporter of the blood brain barrier/ A.P. Dick et al. // Proc. Natl. Acad. SCI. 1984. - Vol. 81.1. P.7233-7.237,.

54. Particle size and size distribution of poly(butyl-2-cyanoacrylate) nanoparticles

55. Influence of physicochemical Factors/ S.J. Douglas et al. // J. of Colloid and Interface Science. 1984. - Vol. 101, No 1. - P. 36-42.

56. Particle size and size distribution fo poly(butyl 2-cyanoacrylate) nanoparticles.1.. Influence of stabilizers/ S J. Douglas et al. // J. of Colliid and Interface Science.- 1985. Vol. 103, No. 1.-P. 209-215.

57. B. Transient and controllable opening of the BBB to cytostatic and antibiotic agents by alkylglycerols in rats/ Erdlenbruch et al. // Exp. Brai Res. 2000. - Vol. 135, №3. - P. 417-422.

58. Eveleth, D.D. Nerve growth factor receptors: Structure and function/ D.D. Eveleth//In vitro cell Dev. Biol. 1988.-Vol. 24, №12.-P. 1148-1153.

59. Ciprofloxacin-loaded polyisobutylcyanoaciylate nanoparticles: preparation and characterization/ F. Fawaz et al. // International J. of Pharmaceutics. — 1997. Vol. 154. - P. 197-203

60. Nerve growth factor: two receptors, multiple functions/ J.M. Frade et al.// J. Bioassays. 1998. - Vol. 20, №2. - P. 137 - 145.

61. Chronic Oral Estrogen Affects Memory and Neurochemistry in Middle-Aged Female Mice/ К. M. Frick et al. // J. Neurosci. 1997. - Vol. 17, №7. - P. 2543-2550.

62. Friden, P.M. Receptor-mediated transport of therapeutics across the blood-brain barrier/ P. M. Friden // Microsc. Res. Tech. 1994. - Vol. 27, №6. — P. 495-506.

63. Neurotrophin signaling via Trks and p75/ W.J. Friedman et al. // Exp. Cell Res.- 1999.-Vol. 253.-P. 131-142.

64. Pharmaceutical approach to HIV protease inhibitor atazanavir for bioavailability enhancement based on solid dispersion system/ K. Fukushima .et al. // Biol. Pharm. BulU- 2007, Vol. 30. -Р.733т738.

65. Nerve growth factor is an autocrine factor essential for the survival of macrophages infected with HIV/ E. Garaci et al. // PNAS. 1999. - Vol. 96, №24.-P. 14013 - 14018.

66. Transfer of the nerve growth factor gene into cell lines and cultured neurons using a defective herpes simplex virus vector. Transfer of the NGF gene by a HSV-1 vector/ M.D.Geschwind et al. // Mol. Brain. Res. 1994. - Vol. 24. -P. 327-335.

67. The role of plasma proteins in brain targeting: species dependent protein adsorption patterns on brain-specific lipid drug conjugate (LDC) nanoparticles/ A. Gessner et al. // Int. J. Pharm. 2001. - Vol. 214, № 2. -P. 87-91.

68. Labeled polycyanoacrylate nanoparticles for human in vivo use/ G.E. Ghanem et al. // Appl. Radiat. Iso. -1993. Vol. 44, №9. - P. 1219-1224.

69. Gibbs, R. B. Estrogen and nerve growth factor-related systems in brain. Effects on basal forebrain cholinergic neurons and implications for learning and memory processes and aging/ R. B. Gibbs // Annals NY Acad. Sci. — 1994.- Vol. 743, №1.-P. 165-196.

70. Influence of hypoglycemic coma on brain water and osmolality/ L. Gisselson et al.// Exp. Brain Res. 1998. - Vol. 120, №4. - P. 461-469.

71. Gozes, I. Neuroprotective peptide drug delivery and development: potential new therapeutics/ I. Gozes // Trends Neurosci. 2001. - Vol. 24, №12. - P. 700-705.

72. A non-invasive system for delivering neural growth factors across the blood-brain barrier: a review/ A.C. Granholm et al. // Rev. Neurosci. — 1998. — Vol. 9, №1.- P. 31-55.

73. Significant transport of doxorubicin into the brain with polysorbate 80-coated nanoparticles / A. E. Gulyaev et al. // Pharm. Res. 1999. - Vol. 16, №10. -P. 1564-1569.

74. Biochemistry of nerve growth factor: structure, functions and biosynthesis / K. Hayashi et al. // Seikagaku. 1992. - Vol. 64, №5. - P. 289-307.

75. Nerve growth factor and Alzheimer's disease / F. Hefti et al. // Ann. Neurol. 1986. - Vol. 20, №3. - P. 275-281.

76. Attachment of antibiotics to nanoparticles: preparation, drug release and antimicrobial activity in vitro / S. Henry-Michelland et al. // Int. J. Pharm. — 1987.-Vol. 35.-P. 121-127.

77. Electron microscopy of blood-brain barrier in disease / A. Hirano et al. // Microsc. Res. Tech. 1994. - Vol. 27, №6. - P. 543-565.

78. Neurotrophin and neurotrophin receptors in human fetal kidney / L. J. Huberet al. //Dev. Biol.-1996.-Vol. 179.-P. 369-381.

79. Expression of MRP in the blood-brain barrier/ H. Huia-Yun et al. // Biochem. Biophys. Res. Comm. 1998. - Vol. 243, №3. - P. 816-820.

80. Nerve growth factor and cholinergic CNS neurons studied in organotypic brain slices. Implication in Alzheimer's disease / C. Hump et al. // J. Neural Transm.- 2002. Vol. 62. - P. 253-263.

81. Evaluation of carrier capacity and releaxe characteristics for poly(butyl 2-cyanoacrylate) nanoparticles/ L. Ilium et al. // International J. of Pharmaceutics. 1986. - Vol. 30. - P. 17 - 28.

82. The efficacy of dopenizil in Alzheimr's disease/ T. Ito et al. // J. Nippon. Med. Sch. -2002. Vol. 69, №4. - P. 379- 382.

83. Clinical pharmacokinetics arid pharmacodynamics of cholinesterase inhibitors/ . M. W. Jann et al. // Clin. Pharmacokinet. 2002. - Vol. 41, №10. - P. 719739.

84. Nanosystems in drug targeting: opportunities and challenges / J. K. Vasirl et al. // Curr. Nanosci. 2005. - Vol. 1, № 1. - P. 47-64.

85. Interaction of drugs with P-glycoprotein in brain capillaries/ L. Jette et al. // Biochem. Pharmacol. 1995. - Vol. 50, №10. - P. 1701-1709.

86. Johnston , M. V. Cognitive disorders and treatment/ M. V. Johnston // Neurology. 1992. - Vol. 12. - P. 226-267.

87. Jonhagen, M.E. Nerve growth factor treatment in dementia/ M.E. Jonhagen // Alzheimer Dis. Assoc. Disord. 2000. - Vol. 14, №1.- P. 31-38.

88. Neurotrophin signal transduction in the nervous system /D. R. Kaplan et al. // Curr. Opin. Neurobiol. 2000. - Vol. 10. - P. 381-391.

89. Peptides crossing the blood brain barrier: some unusual observations / A. J. Kastin et al. // Brain Res. 1999. - Vol. 848. - P. 96-100.

90. The influence of total body hyperthermia on brain heamodynamics and BBB in dogs / H. Katsumara et al. // Acta. Neurosurg. 1995. -Vol. 135, №2. -P. 62-69.

91. Human lipoprotein-E receptor-2/ D. Kim et al. // J. Biol. Chem. — 1996. — Vol. 271.-P. 8373-8380.

92. Synthesis and antinociceptive activity of D-Ala2. Leu-enkephalin derivatives conjugated with the adamantine moiety/ K. Kitagawa [et al.] // Chem. Pharm. Bull. 1997. - Vol. 45, №11. - P. :1782-1787.

93. Tight junctions of the blood-brain barrier / U. Kniesel et al. // Cell Mol. Neurobiol. 2000. - Vol. 20, №1. - P. 57-76.

94. Comparative study on the cytostatic effects and the tissue distribition of 5-fluorouracil in a free form and bound to polybutylcyanoacrylate nanoparticles ,in sarcoma,180.-bearing mi,се/ J. Kreutpr et al,. Ц Oncology. 1983, - Vol. 40 - P. 363-366

95. Kreuter, J. Nanoparticles-based drug delivery systems/ J. Kreuter // J. control release.-1991.-Vol. 16.-P. 169-176.

96. Kreuter, J. Colloidal drug delivary systems/ J. Kreuter // Marcel Dekker. — 1994.-Vol.101.- P. 1323-1343.

97. Influence of the type of the surfactant on the analgesic effects induced by the peptide dalargin after its delivery across the BBB using surfactant-coated nanoparticales/ J. Kreuter et al. // J. Control. Release. — 1997. Vol. 49. — P. 76-81.

98. Kreuter, J. Nanoparticulate systems for brain delivery of drugs / J. Kreuter // Adv. Drug Deliv. Rev. 2001. - Vol. 47, №1. - P. 65-81.

99. Kreuter, J. Transport of drugs across the blood brain barrier by nanoparticles/ J. Kreuter // Curr. Med. Chem. 2002. - Vol. 2. - P. 241-249.

100. Apolipoprotein-mediated transport of nanoparticle-bound drugs across the blood-brain barrier/ J. Kreuter et al. // J. Drug targeting. 2002. - Vol. 10, №4.-P. 317-325.

101. Direct evidence that polysorbate-80-coated poly(butylcyanoacrylate) nanoparticles deliver drugs to the CNS via specific mechanisms requiring prior binding of drug to the nanoparticles /J. Kreuter et al. // Pharm. Res. -2003. Vol. 20, №3. - P. 409-416.

102. P-glycoprotein mediates the efflux of quinidine across the blood-brain barrier/ H. Kusuhara et al. // J. Pharmacol. Exp. Therap. — 1997. — Vol. 283, №2.-P. 574-580.

103. Regional comparisons of brain glucose influx / J.C La Manna, et al. // Brain Res. 1985. - Vol. 326. - P. 299-305.

104. In vitro uptake of polyisobutylcyanoacrylate nanoparticles by rat liver kupffer, endothelial and parenchymal cells / V. Lanaert et al. // J. Pharm.

105. Sci. -198.4.-Vol. -73. 980-983. , .

106. Nerve Growth Factor and Smoking Cessation/ U. E. Lang et al. // Am. J. Psychiatry. 2002. - Vol. 159. - P. 674-675.

107. Targeting rat anti-mouse transferrin receptor monoclonal antibodies through blood-brain barrier in mouse / H.J. Lee et al. // J. Pharmacol. Exp. Therap. — 2000. Vol. 292, №3. - P. 1048-1052.

108. Lefauconneir, J. M. The blood brain barrier / J. M. Lefauconneir // J. Physiol. Data. 1998.- Vol. 140, №1. - P. 3-13.

109. New method for the preparation of cyanoacrylic nanoparticles with improved colloidal properties / V. Lenaerts et al. // J. of Pharmaceutical Sciences. — 1989. Vol. 78, No. 12. - P. 121-125.

110. Leonard, В. E. Advances in the drug treatment of Alzheimer's disease/ В. E. Leonard // J. Hum. Psychopharmacol. 1998. - Vol. 13, №2. - P. 83-90.

111. In vitro experiments on the effects of mouse sarcomas on spinal and sympathetic ganglia of chick embryo/ R. Levi-Montalcini et al. // Cancer Res.-1954.-Vol. 14, №1.-P. 49-57.

112. The biology of the P-glycoproteins / C.R. Levell-Webster et al. // J. Membrane Biol. 1995. - Vol. 143. - P. 89-102.

113. Brain-derived neurotrophic factor rapidly enhances synaptic transmission in hippocampal neurons via postsynaptic tyrosine kinase receptors / E.S. Levine et al. // Neurobiology. 1995. - Vol. 92. - P. 8074-8077.

114. Physiology of the neurotrophins / G.R. Lewin et al. // Annu Rev. Neurosci. -1996.-Vol. 19.-P. 289-317.

115. Reversal of multidrug resistance to cancer chemotherapy / B. Ley land-Jones et al. // Cancer. 1993. - Vol. 72. - P. 3484-3488.

116. Light and electron microscopic demonstration of the p75 nerve growth factor receptor in normal human cutaneous nerve fibers: new vistas/ Y. Liang et.al.// J. Invest. Dermatol. 1998. - Vol, 111, N°l. — P. J,14-118.

117. Pharmacological actions of nerve growth factor-transferrin conjugate on the central nervous system / G.S. Liao et al. // J. Nat. Toxins. 2001. - Vol. 10, №4.-P. 291-297.

118. PEGylated polycyanoacrylate nanoparticles as salvicine carriers: synthesis, preparation, and in vitro characterization/ Y.P. Li et al. // Acta Pharmacol. Scien. 2001. - Vol. 22, №7. - P. 645-650.

119. Inhibitory effects of huperzine В on cholinesterase activity in mice / J1 Liu et al. // Zhongguo Yao Li Xue Bao. 1999. - Vol. 20, №2. - P. 141-145.

120. Nanoparticle technology for drug delivery across blood-brain barrier / P. R. Lockman et al. // Drug Dev. Industr. Pharm. 2002. - Vol. 28, №1. - P. 113.

121. A Trk nerve growth factor (NGF) receptor point mutation affecting interaction with phospholipase C-Yl abolishes NGF-promoted peripherin induction but not neurite outgrowth / D. M. Loeb et al. // J. Biol. Chem. — 1994.-Vol. 269.-P. 8901-8910.

122. Improvement of ocular penetration of Amikacin sulfate by association to poly(butylcyanoacrylate) nanoparticles / C. Losa et al. // J. Pharm. Pharmacology. 1991. - Vol. 4398. - P. 548-552.

123. Millimeter-scale positioning of nerve growth factor source and biological activity in the brain / M. Mahoney et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. 1999. -Vol. 96.-P. 4536-4539.

124. Nerve growth factor effects on human and mouse melanoma cell invasion and heparanase production / D. Marchetti et al. // Int. J. of Cancer. 2006. -Vol.55, № 4. - P. 692 - 699.

125. Miller, G. Drug targeting: Breaking down barriers / Miller G. // Science. — 2002.-Vol. 297,№5584.-P. 1116-1118.

126. Molecular targeting of drug delivery systems to cancer / T. Minko et al. // Curr. Drug Targets. 2004. - Vol. 5. - P. 389-406.

127. Long-circulation and target-specific nanoparticles: theory to practice / S.M. Moghimi et al. // Pharmacol. Rev. 2001. - Vol. 58. - P. 283-318.

128. Transferrin and transferrin receptor function in brain barrier systems / T. Moos et al. // Cell Mol. Neurobiol. 2000. - Vol. 20, №1. - P. 77-95.

129. Mori, S. Responses to donepezil in Alzheimer's disease and Parkinson's disease / S. Mori // Ann. N Y Acad. Sci. 2002. - Vol. 977. - P. 493-500.

130. Propidium-iodide-loaded polyaldylcyanoacrylate particles — labeling conditions and ooading capacity / R.H. Muller et al. // Colloid Polym. Sci. -1991.-Vol. 269.-P. 147-152 .

131. Nerve growth factor-stimulated calcium uptake into PC 12 cells: uniqueness of the channel and evidence for phosphorylation / B. Nikodijevic et al. // J Neurosci Res. 1992. - Vol. 31. - P. 591-599.

132. Neuronal differentiation signals are controlled by nerve growth factor receptor. Trk binding sites for SHC and PLC gamma / A. Obermeier et al. // EMBO. 1994. - Vol. 13. - P. 1585-1590.

133. Na+ dependent glutamate transporters (EAAT1, EAAT2 and EAAT3) of the blood brain barrier a mechanism for glutamate removal / R. O'kane et al. // Biol. Chem. 1999. - Vol. 274, №45. - P. 31891-31895.

134. Galantamine: a novel cholinergic agent for Alzheimer's disease / J. Olazaran et al. // Neurologia. 2002. - Vol. 17, №8. - P. 429-436.

135. Qldendorf, W.H„ Lipid solubility and drug penetration of, the. blood .brain . barrier/ W.H. Oldendorf// Proc Soc. Exp. Biol. Med. 1974. - Vol. 147, №4. -P. 613-816.

136. Galantamine for Alzheimer's disease / J. Olin et al. // Cochrane Database Syst. Rev. -2002. Vol. 3. - P. 17678-17689.

137. Olivier, J. C. Drug transport to brain with targeted nanoparticles / J. C. Olivier // NeuroRx. -2005. Vol. 2, №1. - P. 108-119.

138. Ott, B. R. Medical treatment of Alzheimer's disease: Past, present and future/ B. R. Ott // Med. Health R. I. 2002. - Vol. 87, № 7. - P. 210-220.

139. Tacrine therapy is associated with reduced mortality in nursing home residents with dementia/ B.R Ott et al. // J. Am. Geriatr. Soc. 2002. — Vol. 50, №1. P. 35-40.

140. Develppment of ciprofloxacin-loaded nanoparticles: physicochemical study of the drug carrier / M. E. Page-Clisson et al. // J. of Controlled Release. — 1998.-Vol. 56.-P. 23-32.

141. Palmer, A.M. Pharmacotherapy for Alzheimer's disease: progress and prospects / A.M. Palmer // Trends Pharmacol Sci. 2002. - Vol. 23, №9. - P. 426-433.

142. Pardridge, W.M. Advances in cell biology of blood brain barrier Transport. Semin / W.M. Pardridge // Cell. Biol. 1991. - Vol. 2, №6. - P. 419-426.

143. Pardridge, W.M. Recent developments in peptide drug delivery to the brain / W.M. Pardridge // Pharmacol Toxicol. 1992. - Vol. 71, №1. - P. 3-10.

144. Blood-brain barrier transport and brain metabolism of adenosine and adenosine analogs / W. M. Pardridge et al.// J. Pharmacol. Exp. Ther. — 1994. Vol. 268, №1. - P. 4-8.

145. Glycopeptide enkephalin analogous produce analgesia in mice: evidence for penetration of blood-brain barrier/ R. Plot et al. // Proc. Natl .Acad. Sci. -1994. Vol. 91, №15. - P. 7114-7118.

146. Poirier, J. Evidence that the clinical effects of cholinesterase inhibitors are related to potency and targeting of action/ J. Poirier // Int. J. Clin. Pract. — 2002.-Vol. 127.-P. 6-19.

147. Polysorbate-80 coating enhances uptake of polybutylcyanoacrylate (PBCA)-nanoparticles by human and bovine primary brain capillary endothelial cells / P. Ramge et al. II Eur. J. Neurosci.- 2000. Vol. 12, №6. - P. 1931-1940.

148. Quantitative aspects of reversible osmotic opening of the blood-brain barrier / S. Rapoport et al. // Am. J. Physiol. 1980. - Vol. 238. - P. 421-430.

149. Rattray, M. Is there nicotinic modulation of nerve growth factor? Implications for cholinergic therapies in Alzheimer's disease/ M. Rattray // Biol. Psychiatry.-2001.-Vol. 49, №3.-P. 185-193.

150. Brain induces the expression of an early cell surface marker for blood-brain barrier-specific endothelium / W. Risau et al. // Embo J. 1986. —Vol. 5, №12.-P. 3179-3183.

151. Robinson, P.J. Facilitation of drug entry into brain by osmotic opening of the blood brain barrier/ P. J. Robinson // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1987. -Vol. 14, №11.-P. 887-901.

152. Robinson P. J. Osmotic opening of the blood-brain barrier and brain tumor chemotherapy/ P. J. Robinson // Neurosci. 1994. - Vol. 2. - P. 34-38.

153. MR and cognitive testing of patients undergoing osmotic blood-brain barrier disruption with intraarterial chemotherapy / S. Roman-Goldstein et al. //

154. Am. J. Neuroradiol. 1995. - Vol. 16„№3, - P. 543-553.

155. Nerve Growth Factor Increases Insulin Secretion and Barium Current in Pancreatic 13-Cells / T. Rosenbaum et al. // Diabetes. 2001. - Vol. 50. - P. 1755-1762.

156. The cell biology of the blood-brain barrier / L. L. Rubin et al. // Ann Rev. Neurosci.-1999.-Vol. 22.-P. 11-28.

157. Nanoparticle technology for delivery of drugs across the blood-brain barrier / B. A. Sabel et al. // J. Pharm. Sci. 1998. - Vol. 87, №11. - P. 1305-1307.

158. Changes in the permeability of BBB following sodium-dodecyl sulfate administration in the rat / A. Saija et al. // Exp. Brain. Res. 1997. — Vol. 115, №30.-P. 546-551.

159. Neutral aminoacid transport characterization of isolated luminal and abluminal membranes of the blood brain barrier / M. Sanchez et al. // Exp. Brain Res.-1995.-Vol. 23.-P. 14913-14918.

160. Efficacy of oral dalaragin-loaded nanoparticles delivery across the blood-brain barrier / U. Schroeder et al. // Peptides. 1998. - Vol. 19, №4. - P. 777-780.

161. Body distribution of 3H-labelled dalaragin bound to poly(butylcyanoacrylate) nanoparticles after i.v injection to mice / U. Schroeder et al. // Life Sci. — 2000. Vol. 66, №6. - P. 495-502.

162. Hepatic drug targeting: phase I evaluation of polymer bound doxorubicin / L. W. Seymour et.al. // J. Clin. Oncol. 2002. - Vol. 20. - P. 1668-1676.148

163. Noninvasive gene targeting to the brain / N. Shi et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. - Vol. 97, №13. - P.7567-7572.

164. Biosynthesis .and. mechanism, of action of nerve growth factor / E. M. Shooter et al. // Recent Progr. Horm. Res. 1981. - Vol. 37. - P. 417 - 446.

165. Evaluation of folate receptor targeted boronated starburst dendrimer as a potential targeting agent for boron neutron capture therapy / S. Shukla et al. // Bioconjugate Chem. 2003. - Vol. 14. - P. 15 8-167.

166. Doxorubicin encapsulated in sterically stabilized liposomes for the treatment of a brain tumor model: biodistribution and therapeutic efficacy / T. Siegal et al. // J. Neurosurg. 1995. - Vol. 83. - P.1029-1037.

167. Smith, Q. R. Transport of glutamate and other aminoacids at the blood brain barrier/ Q. R. Smith // J. Nutr. 2000. - Vol. 130, №45. - P. 10165-10225.

168. Solomon, B. Active Immunization against Alzheimer's beta-amyloid peptide using phage display technology / B. Solomon // Vaccine. — 2007. — Vol. 25, №16.-P. 3053-3056.

169. Solomon, B. In Vivo Targeting of Amyloid Plaques Via Intranasal Administration of Phage Anti-P-Amyloid Antibodies / B. Solomon // Advances in Behavioral Biology. 2007. - Vol. 57. - P. 273-278.

170. Long-term stability of PBCA nanoparticles suspensions suggests clinical usefulness / P. Sommerfeld et al. // International J. of Pharmaceutics. — 197. -Vol. 155. -P. 201-207.

171. Sterilization of unloaded polybutylcyanoacrylate nanoparticles / P. Sommerfeld et al. // International J. of Pharmaceutics. 1998. — Vol. 164. — P. 113-118.

172. Cell adhesion, cell junction and blood-brain barrier / J.M. Staddon et al. // Curr. Opinion Neurobiol. 1996. - Vol. 6. - P. 622-627.

173. Specific role of polysorbate 80 coating on the targeting of nanoparticles to the brain / W. Sun et al. // Biomaterials. 2004. - Vol. 25, №15. - P. 3065. 3071. . . .

174. Brain-derived neurotrophic factor induces rapid and transient release of glutamate through the non-exocytotic Pathway from Cortical Neurons / N. Takei et al. // J. Biol. Chem. 1998. - Vol. 273, №42. - P. 27620-27624.

175. The physiological function of nerve growth factor in the central nervous system: comparison with the periphery / H. Theonen et al. // Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 1987. - Vol. 109. - P. 146 -178.

176. Delivery of neurotrophic factors to the central nervous system: pharmacokinetic considerations / R.G. Thorne et al. // Clin. Pharmacokinet. 2001. - Vol. 40, №12. - P. 907-946.

177. Protective Role of Nerve Growth Factor Against Postischemic Dysfunction of Sympathetic Coronary Innervation / A. Toyohiko et al. // Circ. Res. — 1997. -Vol. 95.-P. 213-220.

178. Tumour necrosis factor-alpha causes an increase in blood-brain barrier permeability during sepsis / N. Tsao et al. // J. Med. Microbiol. — 2001. — Vol. 50, №9.-P. 812-821.

179. Nerve growth factor delivery by gene transfer induces differential outgrowth of sensory, motor and noradrenergic neuritis after adult spinal cord injury / M. N. Tuszynski et al. //Exp. Neurol. 1996. - Vol. 137. - P. 157-173.

180. The role of neurotrophins in neurotransmitter release / W. J. Tyler et al. // Neuroscientist. 2002. - Vol. 8, № 6. - P. 524-31.

181. Influence of the preparation methods on the drug release behavior of loperamide-loaded nanoparticles / M. Ueda et al. // J. Microencapsul. -1998. Vol. 15, №3. - P. 361-372.

182. Characterization of in vitro blood-brain barrier: effects of molecular size and lipophilicity on cerebrovascular endothelial transport rates of drugs / J. Van

183. Bree et.al. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1^88, - Vol. 247. - If. 1233-1239. .

184. Peptide transport across blood-brain barrier/ J. Van Bree et al. // J. Control. Rel.-1990.-Vol. 13.-P. 175-184.

185. Symptomatic effect of donepezil, rivastigmine, galantamine and memantine on cognitive deficits in the APP23 model / D. Van Dam et al. // Psychopharmacology. 2005. - Vol. 15. - P. 126-130.

186. Functional role of P-glycoprotein in limiting peroral drug absorption: optimizing drug delivery / M. V. Varma et al. // Curr. Opin. Chem. Biol. — 2006.-Vol. 10.-P.367-373.

187. Trophic effect of exogenous nerve growth factor on rat striatal cholinergic neurons: comparison between intraparenchymal and intraventricular administration / J.L. Venero et al. // Mol. Pharmacol. 1996. - Vol.49, № 2. -P. 303-310.

188. Anticholinesterase effects of huperzine A, E2020, and tacrine in rats / H. Wang et al. // Zhongguo Yao Li Xue Bao. 1998. - Vol. 19, №1. - P. 2730.

189. Blood brain barrier transport of reduced folic acid / D. Wu et al. // Pharm. Res. 1999. - Vol. 16, №3. - P. 415-419.

190. Study on nerve growth factor liposomes on crossing blood-brain barrier in vitro and in vivo / Y. Xie et al. // Yao. Xue. Xue. Bao. 2004. - Vol. 39, №11.-P. 944-948.

191. A dominant role of the juxta membrane region of the TrkA nerve growth factor receptor during neuronal cell differentiation / S.O. Yoon et al. // J. Biol. Chem. 1997. - Vol. 272. - P. 23231-23238.

192. Therapeutic potential of neurotrophic factors for neurological disorders / E. C. Yuen et al. // Ann. Neurol. 1996. - Vol.40, № 2. - P. 346-354.151

193. Transport of nerve growth factor encapsulated into liposomes across the blood-brain barrier: in vitro and in vivo studies/ X. B. Zhang et al. // J. Control Release.- 2005.- Vol.20. P. 106-119.

194. Cationic liposomes loaded with doxorubicin targeting to the tumor neovasculature in vitro / W. Zhao et al. // Yao Xue Xue Bao. 2007. - Vol. 42, №9. — P.982-988.1. Acknowledgement

195. Автор выражает глубокую благодарность:

196. Научному руководителю, зав. кафедры фармакологии фармацевтического факультета ММА им. И. М. Сеченова, д.м.н., проф. Аляутдину Р. Н.

197. Заведующему лабораторией психофармакологии ГУ НИИ Фармакологии им. В. В. Закусова, д.м.н., проф., Воронине Т. А.

198. Доценту кафедры фармакологии лечебного факультета ММА им. И. М. Сеченова, д.м.н., Петрову В. Е.

199. Доценту кафедры фармакологии фармацевтического факультета ММА им. И. М. Сеченова, к.м.н., Балабаньяну В. Ю.

200. Ведущему научному сотруднику ГУ НИИ Фармакологии им. В. В. Закусова, д. м. н., Трофимову С. С.

201. Доценту кафедры биологической химии ММА им. И. М. Сеченова, д.б.н., Белушкине Н. Н.

202. Заведующая отделом клеточной и молекулярной патологии, к.б.н. Попове О. П.1. К.б.н., Оганесяну Е. А.

203. Сотрудникам кафедры фармацевтической технологии университета им. И.В. Гете (Франкфурт-на-Майне, Германия) проф. Йо. Кройтеру и доктору К. Лангеру.