Nanoparticulele chitosanice solubile în apă inhibă hipercolesterolemia indusă prin hrănirea unui conținut ridicat de grăsimi
1 unitate cheie de ficat modulant pentru tratarea hiperclipemiei SATCM și Laboratorul de metabolizare a lipidelor de nivel 3 SATCM, Universitatea farmaceutică din Guangdong, Guangzhou 510006, China
Abstract
S-a demonstrat că chitosanul, un produs deacetilat al chitinei, scade colesterolul la oameni și animale. Cu toate acestea, chitosanul nu este complet solubil în apă, ceea ce ar influența absorbția în intestinul uman. În plus, chitosanul solubil în apă (WSC) are o reactivitate mai mare comparativ cu chitosanul. Prezentul studiu a fost conceput pentru a clarifica efectele WSC și ale nanoparticulelor de chitosan solubil în apă (WSC-NPs) asupra hipercolesterolemiei induse prin hrănirea unei diete bogate în grăsimi la șobolanii Sprague-Dawley masculi. WSC-NPs au fost preparate prin metoda de gelificare ionică și tehnica de uscare prin pulverizare. Nanoparticulele aveau o formă sferică și aveau o suprafață netedă. Dimensiunea medie a WSC-NPs a fost de 650 nm, variind de la 500 la 800 nm. Rezultatele au arătat că WSC-NPs a redus semnificativ lipidele din sânge și vâscozitatea plasmatică și a crescut semnificativ activitățile serice de superoxid dismutază (SOD). Această lucrare este primul raport al efectelor de scădere a lipidelor ale WSC-NPs, sugerând că WSC-NPs ar putea fi utilizate pentru tratamentul hipercolesterolemiei.
1. Introducere
Dislipidemia, inclusiv hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia sau o combinație a acestora, este un factor de risc major pentru bolile cardiovasculare. În general, dislipidemia se caracterizează prin concentrații crescute de colesterol total (TC), trigliceride (TG) și colesterol lipoproteic cu densitate scăzută (LDL-C), împreună cu concentrații scăzute de colesterol lipoproteic cu densitate ridicată (HDL-C) [ 1]. În prezent, aceste dezechilibre lipidice sunt tratate cel mai de rutină cu terapie farmacologică. Cu toate acestea, mulți agenți care scad colesterolul, în special statinele, sunt asociați cu efecte secundare severe [2]. Având în vedere acest lucru, a existat un mare interes în influența fibrelor dietetice, cum ar fi chitosanul, asupra absorbției colesterolului în intestin.
Chitosanul este o polizaharidă cationică naturală formată din unități (1-4) -2-amino-2-deoxi-D-glucopiranozil. Se descompune încetinind până la produse inofensive (amino zaharuri), care sunt complet absorbite de corpul uman [3]. Datorită netoxicității sale și a biocompatibilității sale ridicate, chitosanul a fost formulat ca suplimente alimentare, ca purtător pentru administrarea orală de peptide și proteine, ca livrare țintită de medicamente și în domeniile farmaceutic și biomedical [4-6]. Datorită existenței grupelor amino, chitosanul are o sarcină pozitivă, deci poate lega substraturi încărcate negativ, cum ar fi lipidele și acizii biliari. Chitosanul interferează, de asemenea, cu emulsificarea lipidelor neutre prin legarea lor cu legături hidrofobe [7]. Mai multe studii au arătat că chitosanul are proprietăți de scădere a colesterolului atât la animale, cât și la oameni [8, 9].
Cu toate acestea, chitosanul are o vâscozitate ridicată și nu este complet solubil în apă, dar este în soluții acide. Astfel de proprietăți ale chitosanului ar scădea absorbția acestuia în intestinul uman, deoarece majoritatea intestinelor de animale, în special tractul gastro-intestinal uman, nu posedă enzime precum chitinaza și chitosanaza [10]. WSC are o vâscozitate mai mică și este solubil în apă. Ulterior, pare a fi ușor absorbit in vivo. Și s-a raportat că WSC are beneficii pentru sănătate, cum ar fi reglarea imunității, antitumorale, protecția ficatului, scăderea lipidelor din sânge și proprietăți antidiabetice și antioxidante [11, 12]. În special, studiile anterioare au arătat că WSC a fost eficient la scăderea lipidelor în comparație cu chitosanul [13].
Mai mult, nanoparticulele prezintă unele caracteristici specifice, cum ar fi creșterea stabilității agenților terapeutici, proprietăți cu eliberare controlată și susținută și penetrarea profundă în țesuturi prin capilare fine [14]. Am pregătit WSC-NPs ca purtător pentru încărcarea medicamentului proteic prin metoda de gelificare ionică [15]. Și, WSC-NP au o solubilitate mai bună pentru suprafața totală mare și o vâscozitate mai mică decât WSC. Prin urmare, acest studiu a examinat efectele WSC și WSC-NPs asupra hipercolesterolemiei induse prin hrănirea unei diete bogate în grăsimi la șobolani.
2. Materiale și metode
2.1. Produse chimice
WSC a fost achiziționat de la Shandong Aokang Biotech Ltd (Shandong, China). Vâscozitatea a fost mai mare de 200 cps, iar valoarea de dezacetilare a fost de 85%. Seturile de colesterol total (TC), triacilglicerol (TG), colesterol de lipoproteine cu densitate înaltă (HDL-C) și kituri de colesterol cu lipoproteine cu densitate mică (LDL-C) au fost obținute de la BioSino Bio-technology și Science Inc (Beijing, China). Kituri de superoxid dismutază (SOD) au fost achiziționate de la Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Wenzhou, China). Dacă nu se specifică altfel, toți reactivii de laborator au fost de calitate analitică.