Использовать эмульсионные микрогели для доставки в мочевой пузырь лекарств от цистита и других инфекций мочевыводящей системы предложили ученые из России. По мнению авторов, разработка позволит уменьшить количество болезненных для пациента процедур прямого введения препарата в мочевой пузырь, поэтому лечение станет более быстрым и комфортным. Результаты исследования, поддержанного грантом президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Острый цистит, вызванный кишечной палочкой, обычно лечится антибактериальными препаратами в форме таблеток. Однако при хронических инфекциях мочевого пузыря такая терапия малоэффективна. Дело в том, что антибиотики плохо проникают в глубокие слои внутренней стенки пораженного органа, и невозможно достичь необходимой концентрации антибиотиков в полости мочевого пузыря.
В этом случае нужное количество антибиотиков приходится вводить непосредственно в мочевой пузырь с помощью катетера. Но из-за постоянного накопления мочи в мочевом пузыре лекарственные препараты быстро вымываются, поэтому такая терапия не всегда оказывается эффективной. Решить эту проблему позволят системы доставки, обладающие высокими мукоадгезивными свойствами, то есть способные закрепляться на стенках органа на продолжительное время.
Группа ученых из Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (Саратов) совместно с учеными из Центра нейробиологии и реабилитации мозга имени Владимира Зельмана Сколковского института науки и технологий (Москва) и Центра фотонных технологий и инженерных систем Сколковского института науки и технологий (Москва) разработала методику синтеза эмульсионных микрогелей, которые способны удерживаться на слизистой оболочке мочевого пузыря в течение продолжительного времени.
Основным компонентом для создания эмульсионных микрогелей стал протеин молочной сыворотки. Этот белок образуется в качестве побочного продукта при производстве сыра и служит биологически активной добавкой, употребляемой в пищу. Полученные на его основе микрогели имеют эмульсионную природу «масло-в-воде», где молекулы белка создают своеобразную оболочку на поверхности микрокапель масла.
Сочетание масляной фазы и белковой оболочки позволяет поместить в такие носители широкий спектр препаратов, включая жиро- и водорастворимые лекарства. Доступность для организма и относительная дешевизна исходных компонентов открывают новые возможности использования эмульсионных микрогелей в медицинской промышленности в качестве систем адресной доставки.
Под воздействием температуры на поверхности микрокапель масла образуются гидрогелевые трехмерные сети. Они способны хорошо закрепляться на слизистых оболочках, что подтвердили опыты на тканях мочевого пузыря. Кроме того, в экспериментах с животными авторы выяснили, что доставка флуоресцентно меченных микрогелей в мочевой пузырь с помощью катетера позволяет накапливать в 10 раз больший флуоресцентный сигнал по сравнению с внутривенной инъекцией и сохранять его внутри органа в течение суток после введения.
Таким образом, новый подход позволит снизить количество повторов болезненной процедуры, сроки проведения терапии и улучшить качество жизни пациентов с хроническими инфекциями мочевого пузыря, отметила руководитель проекта, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Саратовского государственного университета Оксана Майорова.
«Наш подход может лечь в основу новых мукоадгезивных систем доставки лекарственных средств, позволяя увеличить эффективность терапии заболеваний мочевыделительной системы. В дальнейшем мы планируем изучить возможность терапии раковых заболеваний мочевого пузыря, а также эффективность терапии острого хронического цистита с помощью микрогелей, содержащих одновременно антибактериальные препараты и гиалуроновую кислоту, необходимую для восстановления слизистой мочевого пузыря», – рассказала она.
