Логин
Пароль

Опасный нейротоксин можно применять для местной анестезии

ГлавнаяПубликации → Опасный нейротоксин можно применять для местной анестезии

23 сентября 2021
154

Сильный природный яд нейропаралитического действия рассматривают в качестве потенциальной субстанции для получения местных анестетиков. Речь идет о блокаторе натриевых каналов - тетродотоксине, который в большом количестве содержится в печени, молоках и икре рыбы иглобрюха, а также в икре калифорнийского тритона и тканях некоторых других земноводных и рыб.

Тетродотоксин могут вырабатывать многие бактерии, и этот путь получения представляется перспективным с промышленной точки зрения. С 1972 года известны и схемы его химического синтеза, разработка которых стала одним из наиболее значимых достижений в органической химии того времени.

Основная проблема, с которой сталкиваются ученые, разрабатывающие препараты на основе тетродотоксина – это его моментальное всасывание в окружающие ткани и кровь, связанное с хорошей растворимостью в воде. Если токсин вводится в безопасной дозе, его действие прекращается очень быстро, а если доза увеличивается, возникает риск отравления, так как основная часть препарата распределяется по организму и действует уже на системном уровне. При этом сила действия тетродотоксина очень велика – он облегчает боли мышечной и неврологической природы не хуже, чем опиоидные анальгетики. Поэтому исследователи не оставляют попыток создать эффективную лекарственную форму на его основе.

Одна из таких попыток уже увенчалась успехом, о котором поспешил рассказать рецензируемый журнал «Природная биомедицинская инженерия». Тетродотоксин поместили в биосистему, имитирующую рецепторы живого организма. Она обеспечила медленное высвобождение анестетика и тем самым значительно продлила его эффект.

Создание такой системы было продиктовано особенностями химического строения токсина. Он представляет собой низкомолекулярное соединение с высокой гидрофильностью, то есть легкой растворимостью в воде. Обычные капсулы не способны удержать токсин: он легко проникает сквозь них в окружающую среду. Чтобы задержать его внутри системы, ученые сконструировали капсулы, внутри которых разместились белки, подобные тем, с которыми тетродотоксин связывается в живых тканях внутри натриевых каналов.

Связываясь с имитаторами, анестетик плавно высвобождается в нужном месте, благодаря чему достигается длительное обезболивающее действие. Это первая в своем роде система доставки лекарства, основанная на подражании природе.

Ее создание проходило последовательно. Сначала разработчики получили смесь двух белков, входящих в состав натриевых каналов. Затем эти белки модифицировали цепочками гидрофобных, то есть водоотталкивающих, молекул. Полученные белковые молекулы скомпоновались в наноструктуры с двумя ключевыми белками примерно так, как они располагались бы в естественных условиях – в натриевом канале. Ключевые белки при этом стали поглощать тетродотоксин точно так же, как поглощали бы его внутри натриевых каналов в живом организме.

На следующем этапе наноструктуры с тетродотоксином были испытаны в лабораторных условиях: их вводили живым крысам вблизи седалищного нерва. Анестетик оставался в зоне введения гораздо дольше, чем свободный тетродотоксин, и не оказывал токсического действия на окружающие ткани и организм животных. Тесты показали, что блокада нерва при использовании инновационных биосистем длилась не менее 16 часов.

Разработчики уже оформили патент на изобретение, и теперь рассматривают возможность его использования для других лекарственных препаратов и других типов рецепторов. Не исключено, что эта уникальная система доставки и высвобождения лекарств найдет применение не только в местной анестезии, но и в других областях медицины. 

154
Порекомендуйте статью:
Комментарии (0):
Написать комментарий
Для того чтобы оставить комментарий необходимо зарегистрироваться
Помогите нам точнее определить ваше местоположение. Укажите в каком населенном пункте вы находитесь.