5. Гиперхолестеринемия
Атеросклероз коронарных сосудов зачастую возникает на фоне окисления липопротеина низкой плотности (ЛПНП). Высокие уровни продуктов окисления холестерина в окисленном ЛПНП оказывают токсичное воздействие на эндотелиальные клетки [97, 98]. Избавление от окисленного ЛПНП играет важную роль в защите макрофагов при реакции на воспаление [99]. Такие медиаторы воспаления, как факторы TNF-α, IL-1, а также фактор, стимулирующий образование колоний макрофагов, повышают способность ЛПНП откладываться в эндотелии и гладких мышцах. Противовоспалительные свойства антиоксидантов выражаются в том, что они предотвращают молекулярную адгезию к моноцитам. Антиоксиданты повышают уровень резистентности ЛПНП человека к окислению. Липопротеины высокой плотности угнетают синтез молекул адгезии эндотелиальных клеток, возникающий под воздействием цитокинов [100].
Гипохолестеринемические свойства хитозана отмечаются в большом количестве публикаций [101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111]. Недавно стало известно, что способность хитозана среднего помола снижать триацилглицерол в сыворотке крови, общий холестерин и ЛПНП-холестерин, по своей эффективности выше, чем у обычного хитозана [54]. Кроме того, недавний 12-недельный эксперимент, в ходе которого мышей кормили хитозаном, подвергшимся гамма-облучению (30–100 кГр), наглядно продемонстрировал, что содержание общего холестерина в крови у подопытных грызунов было значительно ниже, чем у грызунов в контрольной группе [112]. Кроме того, роль хитозана в лечении, направленном на снижение уровня липидов, также рассматривалась в работе профессора А.М. Патти и группы ученых под его руководством [113].
6. Рак
В недавнем обзоре [31] было сделано заключение, что образование раковых клеток может быть спровоцировано свободными радикалами. В связи с этим антиоксидантные свойства хитозана могут быть полезными для снижения рисков возникновения рака в организме человека.
Противораковые свойства хитина, хитозана и олигосахаридов хитозана стали темой одной из недавних научных работ [83]. Хитин и олигосахариды хитозана классифицировали как добавки, используемые в борьбе с раком. Однако в ту работу не вошла информация об их противораковых свойствах, что мы и постараемся восполнить в настоящей статье.
Такие полифенолы как куркумин и ресвератрол считаются эффективными природными антиоксидантами, и для того, чтобы доставить их к раковым клеткам, представляется возможным увеличить биодоступность этих элементов за счет инкапсуляции в наночастицы на основе хитозана [114]. Также сообщается, что новейшие катионные куркумин-хитозановые поли (бутиловый цианакрилатные) наночастицы, синтезированные посредством эмульсионной полимеризации, могут улучшить биодоступность гидрофобного куркумина, подавить рост гепатоцеллюлярной карциномы, а также эффективно ослабить ангиогенез опухоли как в лабораторных, так и в естественных условиях [115]. Для доставки лекарственных препаратов к раковым клеткам, команда ученых под руководством профессора Н.С. Реджинольда [116] синтезировала куркумин с биоразлагаемыми термочувствительными хитозановыми поли-g (N-винилкапролактам) наночастицами (TRC-NP) в составе. Результаты исследования свидетельствуют о том, что частицы TRC-NP с содержанием куркумина имеют большой потенциал в развитии в аспекте доставки противораковых лекарств к пораженным клеткам. Противораковый эффект можно объяснить активацией сигнализации (куркумин ингибирует регуляторы апоптоза Bcl-2 и активирует капсазу 9, чтобы запустить апоптоз) и блокадой пролиферации клеток сигнальных путей (таких как MAP-киназный или AKT путь, и пути mTOR) [117, 118, 119, 120, 121]. Наночастицы с содержанием куркумина, покрытые хитозановой оболочкой, также описаны в публикациях ученых из Федерального Университета Санта-Катарины (Бразилия, Флорианополис), Университета Гренобля (Франция, Гренобль). Кроме того, наночастицы с содержанием куркумина, покрытые хитозановой оболочкой, могут применяться при лечении рака полости рта [122]. Благодаря своим мукоадгезивным свойствам и их поликатионной природе, хитозан применялся в создании пленок, непосредственно содержащих наночастицы в хитозановой оболочке, используемых для буккальной доставки куркумина [123]. В качестве биосовместимой мукоадгезивной системы доставки лекарств были разработаны ксилоглюкановые блокирующие поли (ϵ-капролактоновые) сополимерные наночастицы, заключенные в хитозановую оболочку [124]. Хитозан взаимодействует с муцином благодаря возникновению между протонированными аминогруппами хитозана и отрицательно заряженными группами муцина электростатической силы [125].
Также стало известно, что галлат эпигаллокатехина – полифенол, содержащийся в зелёном чае – эффективно сдерживает рост клеток рака простаты [126]. Галлат эпигаллокатехина инкапсулируется в виде нанолипосомы в хитозановой оболочке, и его применение в борьбе с раком груди вызывает много надежд [127].
Частицы тиолированного хитозана, в составе которого содержится куркумин/5-фторурацил в лабораторных исследованиях продемонстрировали противораковый эффект при взаимодействии с раковыми клетками в кишечнике, а в исследованиях в естественных условиях, в свою очередь, было отмечено улучшение биодоступности лекарств [128].
Вырабатываемые N,O-карбоксиметил хитозаном частицы куркумина/5-фторурацила в лабораторных условиях продемонстрировали улучшенное противораковое действие в раковых клетках кишечника HT 29, а в естественных условиях на мышиной модели ими была обеспечена повышенная концентрация вещества в плазме крови [129].
Профессор М. Прабахаран в своем недавнем обзоре уделил внимание разнообразным полезным свойствам хитозановых наночастиц, предназначенных для доставки лекарственных препаратов к раковым клеткам, в частности, таким как биосовместимость, биоразлагаемость, способность прекрасно проникать в мембраны клетки, способности переносить лекарства, пролонгированное и разгрузочное время циркуляции, зависимое от показателей кислотности [130]. Возможное противораковое действие хитозана и полифенолов, инкапсулированных в хитозановые наночастицы, представлены на Схеме 2.
Схема 2. Возможное противораковое действие хитозана и полифенолов, инкапсулированных в хитозановые наночастицы.
