Capsula cardarina

L'angiogenesi è uno dei fattori chiave per il successo degli scaffold di ingegneria tissutale, garantendo l'apporto di nutrienti alle cellule all'interno dello scaffold e l'eliminazione dei rifiuti. Senza una rete vascolare sufficiente, le cellule all’interno dell’impalcatura moriranno a causa dell’ipossia e della carenza di nutrienti, portando al fallimento della riparazione dei tessuti. Attivando il PPAR δ, le cellule endoteliali vascolari possono essere indotte ad esprimere il fattore di crescita dell'endotelio vascolare (VEGF) e il fattore di crescita dei fibroblasti basici (bFGF). Il VEGF è uno dei fattori più critici nel promuovere l'angiogenesi, poiché può stimolare la proliferazione, la migrazione e la formazione del lume delle cellule endoteliali;

BFGF ha una vasta gamma di attività biologiche, che possono promuovere la crescita delle cellule endoteliali vascolari e delle cellule muscolari lisce vascolari, migliorando ulteriormente la stabilità dei vasi sanguigni.

Caricarlo su un'impalcatura di copolimero di acido idrossiacetico di acido polilattico (PLGA) può migliorare significativamente l'efficienza di vascolarizzazione dello scaffold. Il PLGA è un materiale polimerico con buona biocompatibilità e degradabilità, comunemente utilizzato nella preparazione di scaffold per l'ingegneria tissutale.

Negli esperimenti sugli animali, gli scaffold PLGA caricati con GW-501516 sono stati in grado di formare una rete di neovascolarizzazione più rapidamente dopo l'impianto. Questi vasi sanguigni appena formati forniscono nutrimento e ossigeno sufficienti per la riparazione dei tessuti, consentendo alle cellule all’interno dell’impalcatura di sopravvivere e proliferare meglio, accelerando così il processo di rigenerazione e riparazione dei tessuti. Ad esempio, in un modello di difetto della pelle di ratto, l'uso di scaffold PLGA caricati con questa sostanza accelera significativamente la velocità di guarigione della pelle e migliora la qualità della guarigione rispetto agli scaffold non caricati.

La matrice extracellulare (ECM) è una componente importante delle impalcature di ingegneria tissutale, poiché fornisce un microambiente per l'attaccamento, la proliferazione e la differenziazione cellulare. La composizione e la struttura della ECM svolgono un ruolo cruciale nel mantenimento della normale funzione e morfologia dei tessuti. Può sovraregolare l’espressione di collagene ed elastina nei fibroblasti. Il collagene è la proteina più abbondante nella ECM, che conferisce ai tessuti una certa forza e tenacità; L'elastina conferisce elasticità ai tessuti e la capacità di sopportare determinate deformazioni senza rompersi.

Migliorando l'espressione di queste due proteine, è possibile migliorare la resistenza meccanica e la biocompatibilità dello scaffold, rendendolo più vicino alle caratteristiche dei tessuti umani naturali.

Inoltre, può anche inibire l’attività delle metalloproteinasi della matrice (MMP). L'MMP è un tipo di enzima che può degradare i componenti dell'ECM. In circostanze normali, l’attività della MMP è strettamente regolata per mantenere l’equilibrio dinamico della ECM.

Ma in alcune condizioni patologiche, come infiammazioni o tumori, l’attività delle MMP può essere elevata in modo anomalo, portando a un’eccessiva degradazione dell’ECM e influenzando la riparazione e la rigenerazione dei tessuti. Inibendo l'attività delle MMP e riducendo la degradazione dell'ECM, è possibile prolungare la durata dello stent. Ad esempio, nell’ingegneria dei tessuti cutanei, la combinazione di GW-501516 con scaffold di collagene può promuovere la proliferazione dei fibroblasti e la sintesi dell’ECM, accelerando la guarigione delle ferite cutanee. Rispetto ai ponteggi senza utilizzocapsule di cardarina, il tessuto cutaneo dopo l'uso è più duro e le cicatrici sono più piccole.

La risposta infiammatoria è un fenomeno comune nel processo di riparazione dei tessuti, ma un’eccessiva risposta infiammatoria può ostacolare la rigenerazione dei tessuti. Dopo il danno tissutale, il sistema immunitario avvia rapidamente una risposta infiammatoria per eliminare gli agenti patogeni e il tessuto necrotico nel sito della lesione. Tuttavia, se la risposta infiammatoria persiste eccessivamente, può portare al rilascio di un gran numero di fattori infiammatori, che possono danneggiare la matrice extracellulare, inibire la proliferazione e la differenziazione cellulare e quindi influenzare la riparazione dei tessuti.

Svolge effetti ant-infiammatori nelle cellule tubulari prossimali coltivate nei topi e può inibire in modo dose-dipendente l'aumento dell'espressione dell'mRNA della proteina chemoattrattiva monocitaria-1 (MCP-1) indotta dall'acido palmitico e dal fattore di necrosi tumorale alfa (TNF alfa). MCP-1 è un'importante chemochina infiammatoria che può reclutare cellule immunitarie come i monociti nel sito dell'infiammazione, esacerbando ulteriormente la risposta infiammatoria. Inibendo l'espressione di MCP-1, l'infiltrazione delle cellule infiammatorie è stata ridotta, alleviando così la risposta infiammatoria.

Introdurlo negli scaffold di ingegneria tissutale può alleviare la risposta infiammatoria dopo l’impianto dello stent e promuovere la riparazione dei tessuti lisci. Ad esempio, nell'ingegneria tissutale della cartilagine articolare, la cartilagine articolare è un tessuto avascolare con capacità di riparazione molto limitata. Quando la cartilagine articolare è danneggiata, si verificano rapidamente reazioni infiammatorie che portano alla morte dei condrociti e alla degradazione della matrice cartilaginea.

L'impalcatura caricata con il prodotto può ridurre l'infiammazione nella cavità articolare e proteggere i condrociti dal danno infiammatorio. Esperimenti sugli animali hanno dimostrato che l'utilizzo di impalcature portanti-per trattare le lesioni della cartilagine articolare può promuovere la proliferazione e la differenziazione dei condrociti, aumentare la sintesi della matrice cartilaginea e migliorare la funzione articolare.

Il microambiente del tessuto tumorale è solitamente acido, a causa della rapida proliferazione e delle anomalie metaboliche delle cellule tumorali. Il valore del pH del tessuto normale è di circa 7,4, mentre il valore del pH del tessuto tumorale può essere compreso tra 5,0 e 6,5. Utilizzando questa caratteristica, è possibile progettare trasportatori di farmaci sensibili al pH per ottenere un rilascio mirato del farmaco nel sito del tumore. Preparare nanoparticelle sensibili al pH copolimerizzando GW-501516 con polietilenglicole (PEG) e acido polilattico (PLA).

Il PEG ha una buona biocompatibilità e solubilità in acqua, che possono prolungare il tempo di circolazione delle nanoparticelle nel sangue; Il PLA è un materiale polimerico biodegradabile comunemente utilizzato nella preparazione di trasportatori di farmaci.

In un ambiente fisiologico normale (pH 7,4), la struttura delle nanoparticelle è stabile e il rilascio del farmaco è lento. Questo perché i legami chimici sulla superficie delle nanoparticelle sono relativamente stabili a valori di pH normali e i farmaci sono incapsulati all’interno delle nanoparticelle, rendendo difficile il loro rilascio.

Nel microambiente acido del tessuto tumorale (pH 5,0-6,5), la struttura delle nanoparticelle si disintegra e rilascia farmaci antitumorali caricati (come la doxorubicina), ottenendo una terapia mirata. In condizioni acide, i legami chimici sulla superficie delle nanoparticelle subiscono reazioni di idrolisi, che portano a danni strutturali e al rilascio di farmaci. Questo sistema può migliorare l’efficacia dei farmaci riducendo gli effetti collaterali tossici sui tessuti normali. Poiché i farmaci vengono rilasciati principalmente nella sede del tumore, la concentrazione dei farmaci con cui i tessuti normali entrano in contatto è inferiore, riducendo così il danno dei farmaci alle cellule normali.

I trasportatori di farmaci reattivi alla luce possono ottenere un rilascio preciso del farmaco attraverso la stimolazione luminosa. La luce presenta i vantaggi di una forte penetrabilità e del controllo remoto, che possono ottenere una regolazione precisa del rilascio del farmaco. Combinalo con fotosensibilizzatori (come i derivati ​​​​della porfirina) per costruire trasportatori di farmaci fotoreattivi. Un fotosensibilizzatore è una sostanza in grado di assorbire la luce di una lunghezza d'onda specifica. Dopo aver assorbito l'energia luminosa, il fotosensibilizzatore subisce transizioni elettroniche, generando energia.

Sotto l'irradiazione della luce del vicino- infrarosso, il fotosensibilizzatore genera calore, provocando cambiamenti strutturali nel trasportatore e rilasciando il farmaco.

La luce nel vicino infrarosso ha una forte capacità di penetrazione nei tessuti e può penetrare in profondità nei tessuti interni del corpo umano, provocando danni minimi ai tessuti. Questo sistema può essere utilizzato per il trattamento di malattie dei tessuti profondi, come il cancro della pelle o i tumori al cervello. Ad esempio, l'iniezione di nanoparticelle caricate con esso e fotosensibilizzatore nel sito del tumore può ottenere il rilascio locale del farmaco e migliorare l'efficacia del trattamento attraverso l'irradiazione con luce nel vicino-infrarosso. Negli esperimenti sugli animali, l’utilizzo di questo vettore farmaceutico fotoresponsivo per trattare il cancro della pelle può inibire significativamente la crescita del tumore riducendo al contempo i danni alla pelle normale circostante.

Può anche essere utilizzato per costruire sistemi di somministrazione mirata di farmaci, migliorando il targeting e la biodisponibilità dei farmaci. I sistemi di somministrazione mirata dei farmaci possono somministrare con precisione i farmaci nel sito della lesione, ridurre la distribuzione dei farmaci in tutto il corpo, migliorando così l'efficacia del farmaco e riducendo gli effetti collaterali tossici. Ad esempio, modificandolo sulla superficie dei liposomi per costruire liposomi circolanti a lungo. I liposomi sono trasportatori su scala nanometrica composti da doppi strati fosfolipidici, che hanno una buona biocompatibilità e modificabilità.

Modifica della PEGilazione dicapsule di cardarinapuò prolungare il tempo di circolazione dei liposomi nel sangue.

Il PEG può formare uno strato di idratazione sulla superficie dei liposomi, riducendo l'interazione tra liposomi e proteine ​​nel sangue, evitando così il riconoscimento e l'eliminazione da parte del sistema immunitario. Allo stesso tempo, può anche legarsi a recettori specifici sulla superficie delle cellule tumorali per ottenere una somministrazione attiva e mirata di farmaci. Le cellule tumorali solitamente esprimono sulla loro superficie recettori specifici, che sono meno espressi sulle superfici cellulari normali. Può fungere da ligando che si lega specificamente ai recettori sulla superficie delle cellule tumorali, rilasciando con precisione i farmaci trasportati dai liposomi all’interno delle cellule tumorali.