Abstrait

Drug Delivery 2015 : Préparation et application de nouvelles nano-vésicules lipidiques solides intactes - Zhijun Yang - Hong Kong Baptist University

Zhijun Yang et Aiping Lu

Nous avons réussi à préparer des nanovésicules lipidiques solides intactes qui transportent des principes pharmaceutiques actifs (API) et forment, après réhydratation, des liposomes avec une capacité de libération contrôlée de médicaments. Pour démontrer cela, des nanovésicules lipidiques solides ont été préparées en lyophilisant le mélange de liposomes combinés avec ou sans ligands tels que DSS ou CA9, des API hydrosolubles piégés tels que l'albutérol ou l'ARNsi ou l'insuline, mélangés à du lactose cryoprotecteur et à un plastifiant glycérol et eau. La structure des liposomes, les API piégés et la capacité de libération contrôlée ont été conservés après lyophilisation et réhydratation, et les effets de distribution in vivo ont été confirmés. Étant donné que les nanovésicules lipidiques solides sont plus adaptables que les liposomes ou d'autres nanoparticules à une grande variété d'API et de formes posologiques, notre nouvelle invention permet une utilisation beaucoup plus large de la technologie des liposomes dans de nombreuses situations pharmaceutiques, chimiques et biologiques. Les microvésicules (ectosomes ou microparticules) sont une sorte de vésicule extracellulaire (EV) qui sont déchargées de la membrane cellulaire. Dans les formes de vie multicellulaires, les microvésicules et les différents EV se trouvent à la fois dans les tissus (dans l'espace interstitiel entre les cellules) et dans de nombreux types de fluides corporels. Délimitées par une bicouche phospholipidique, les microvésicules peuvent être aussi petites que les plus petites EV (30 nm de diamètre) ou aussi longues que 1000 nm. En général, les EV créés intracellulairement sont appelés exosomes. Les microvésicules jouent un rôle dans la communication intercellulaire et peuvent transporter des atomes, par exemple l'ARNm, le miARN et les protéines entre les cellules. Bien qu'initialement considérées comme des déchets cellulaires, les microvésicules peuvent refléter la substance antigénique du groupe d'origine et jouer un rôle dans la signalisation cellulaire. Comme les autres EV, elles sont impliquées dans divers processus physiologiques, notamment contre les effets tumoraux, la dissimulation de l'immunité tumorale, les métastases, les communications tumeur-stroma, l'angiogenèse et la régénération tissulaire. Les microvésicules peuvent également expulser des protéines mal repliées, des agents cytotoxiques et des déchets métaboliques de la cellule. Des changements dans les niveaux de microvésicules peuvent indiquer des maladies, notamment le cancer. Différentes cellules peuvent sécréter des microvésicules du plasma. Les sources de microvésicules comprennent les mégacaryocytes, les plaquettes sanguines, les monocytes, les neutrophiles, les cellules tumorales et le placenta. Les plaquettes jouent un rôle important dans le maintien de l'hémostase : elles favorisent la formation de caillots et empêchent ainsi la perte de sang. En outre, elles améliorent la réponse immunitaire, car elles expriment la particule CD154 (CD40L). Les plaquettes sont initiées par une irritation, une contamination ou une blessure, et après leur activation, des microvésicules contenant CD154 sont libérées des plaquettes. CD154 est un atome essentiel dans le développement de la réponse immunitaire humorale dépendante des lymphocytes T. Les souris knockout CD154 ne sont pas capables de produire des IgG, des IgE ou des IgA en réaction aux antigènes. Les microvésicules peuvent également déplacer les prions et les particules CD41 et CXCR4.Les microparticules endothéliales sont de petites vésicules libérées par les cellules endothéliales et peuvent être retrouvées en circulation dans le sang. La microparticule est constituée d'une couche de plasma contenant une petite quantité de cytosol. La couche de la microparticule endothéliale contient des récepteurs et d'autres atomes de surface cellulaire qui permettent la reconnaissance de la racine endothéliale de la microparticule et lui permettent d'être distinguée des microparticules d'autres cellules, par exemple les plaquettes. Bien que des microparticules endothéliales circulantes soient présentes dans le sang des personnes normales, des quantités accrues de microparticules endothéliales circulantes ont été détectées chez des personnes atteintes de maladies spécifiques, notamment l'hypertension et les maladies cardiovasculaires, la prééclampsie et d'autres types de vascularites. Les microparticules endothéliales dans certaines de ces conditions d'infection se sont avérées avoir des variétés d'atomes de surface cellulaire reflétant un état de lésion endothéliale. Par conséquent, les microparticules endothéliales pourraient être utiles comme indicateur ou enregistrement de l'état fonctionnel de l'endothélium dans la maladie, et pourraient éventuellement jouer un rôle clé dans la pathogenèse de certaines infections, y compris la polyarthrite rhumatoïde. Les microparticules sont obtenues à partir de nombreux autres types de cellules. Les microvésicules et les exosomes sont formés et libérés par deux systèmes légèrement différents. Ces processus entraînent l'apparition de vésicules de signalisation intercellulaires. Les microvésicules sont de petites particules déterminées par un film plasmatique qui sont libérées dans l'état extracellulaire par la maturation et la division vers l'extérieur de la couche plasmatique. Ce processus de croissance comprend diverses voies de signalisation, notamment l'augmentation du calcium intracellulaire et le réarrangement de la structure de base de la cellule. La formation et l'apparition des microvésicules comprennent un matériel contractile qui rapproche les films restrictifs avant de presser l'association de la couche et de propulser la vésicule dans l'espace extracellulaire. La germination des microvésicules se produit dans de nouvelles zones de la couche cellulaire qui sont enrichies de lipides et de protéines spécifiques reflétant leur lieu de naissance. Dans ces zones, les protéines, les lipides et les acides nucléiques sont spécifiquement liés dans des microvésicules et libérés dans l'environnement environnant. Les exosomes sont des vésicules protégées par des couches, formées intracellulairement et considérées comme inférieures à 100 nm. Contrairement aux microvésicules, qui sont formées par un processus de maturation du film, ou exocytose, les exosomes sont d'abord formés par endocytose. Les exosomes sont formés par invagination à l'intérieur d'un téléphone pour former une vésicule intracellulaire appelée endosome, ou vésicule endocytique. Dans l'ensemble, les exosomes sont formés en isolant la charge utile (par exemple, les lipides, les protéines et les acides nucléiques) à l'intérieur de l'endosome. Une fois formé, l'endosome se joint à une structure appelée corps multivésiculaire (MVB). Le MVB contenant les endosomes isolés fait enfin le tour du film plasmatique, ce qui se produit lors de l'exocytose des exosomes. Une fois formé,Les microvésicules et les exosomes (appelés vésicules extracellulaires) se déplacent dans l'espace extracellulaire à proximité du lieu de décharge, où ils peuvent être absorbés par d'autres cellules ou se désagréger lentement. De plus, certaines vésicules franchissent des distances critiques par dissémination, pour finalement apparaître dans des liquides naturels, par exemple le liquide céphalo-rachidien, le sang et l'urine.