| Περίληψη: | Το δέρμα λειτουργεί σαν μηχανικός φραγμός ενάντια σε ένα εχθρικό περιβάλλον.
Παράλληλα λειτουργεί ως ένα ανοσολογικό εμπόδιο, το οποίο είναι πλούσιο σε
αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα, όπως τα κύτταρα Langerhans. Αν και είναι γενικά
παραδεκτό ότι το δέρμα δεν είναι περατό από μεγαλομοριακές ουσίες, και συνεπώς δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως οδός χορήγησης αντιγόνων, πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι το δέρμα μπορεί να αποτελέσει οδό για τη χορήγηση αντιγόνων.
Συγκεκριμένα έδειξαν ότι η διαδερμική χορήγηση ενός αντιγόνου μαζί με την τοξίνη
της χολέρας ως ανοσοενισχυτικό επάγει ικανοποιητική ανοσοαπόκριση έναντι του
αντιγόνου. Επιπρόσθετα, η διαδερμική χορήγηση της τοξίνης της χολέρας δεν
εμφανίζει τοξικότητα όπως με άλλες οδούς χορήγησης.
Η υποδόρια χορήγηση αντιγόνων εγκλεισμένων σε PLA και PLGA μικροσφαίρες και νανοσφαίρες έχει ευρεθεί ότι επάγει ισχυρή και μακράς διάρκειας ανοσοαπόκριση. Μέχρι σήμερα δεν έχει μελετηθεί η δυνατότητα διαδερμικής
χορήγησης αντιγόνων εγκλεισμένων σε πολυμερικά νανοσωματίδια. Έτσι, στην
παρούσα μελέτη μελετήθηκε η ανοσοαπόκριση που λαμβάνεται μετά την διαδερμική
χορήγηση οβαλβουμίνης (OVA) εγκλεισμένης σε νανοσφαίρες πολύ (γαλακτικού οξέως) (PLA) σε BALB/c μύες με ή χωρίς την συγχορήγηση ανοσοενισχυτικού, της τοξίνης της χολέρας (CT). Επίσης διερευνήθηκε ο πιθανός μηχανισμός εισόδου των νανοσφαιρών στο άθικτο δέρμα των μυών.
Για τη παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε σε πρώτο στάδιο σύνθεση πολύ (γαλακτικού οξέως) (PLA) το οποίο χαρακτηρίστηκε ως προς το μοριακό του βάρος και ως προς την καθαρότητα του. Επίσης νανοσφαίρες PLA με ενκαψακιωμένη οβαλβουμίνη παρασκευάστηκαν με την μέθοδο του διπλού γαλακτώματος και χαρακτηρίσθηκαν.
Στην συνέχεια μελετήθηκε η ικανότητα των νανοσφαιρών να εισχωρούν στο δέρμα μυών μετά από εφαρμογή τους σε περιοχή της πλάτης των μυών από την οποία είχαν απομακρυνθεί οι τρίχες με ξύρισμα. Για αυτή την μελέτη χρησιμοποιήθηκαν αρχικά κενές νανοσφαίρες φθορίζοντος πολυμερούς PLA-pyren-butanol (μονο-επισημασμένες) και νανοσφαίρες φθορίζοντος πολυμερούς PLA-pyren-butanol με
ενκαψακιωμένη ροδαμίνη (διπλά-επισημασμένες). Με την βοήθεια φθορίζοντος
μικροσκοπίου παρατηρήθηκε ότι οι νανοσφαίρες έχουν εισχωρήσει στις εσωτερικές στοιβάδες του ιστού, σε στοιβάδες αρκετά πιο βαθιά από την κερατίνη στοιβάδα.
Στην συνέχεια διερευνήθηκε η οδός εισόδου νανοσφαιρών επισημασμένων με φθορίζουσα αλβουμίνη (FITC-albumin) στο δέρμα χρησιμοποιώντας συνεστιακό μικροσκόπιο σάρωσης (confocal laser microscopy). Παρατηρήθηκε ότι οι νανοσφαίρες εμφανίστηκαν ικανές να διεισδύουν στο εσωτερικό του δέρματος μέσω των θυλάκων των τριχών του ιστού ενώ δεν παρατηρήθηκε άλλη οδός εισόδου των νανοσφαιρών στο εσωτερικό του δέρματος
Για την ανίχνευση της ειδικής ανοσοαπόκρισης μελετήθηκαν αντιοροί προς την ολική ΙgG και των ισοτύπων IgG1 και IgG2a έναντι της οβαλβουμίνης. Επίσης πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε κυτταρικό επίπεδο στα σπληνοκύτταρα που ελήφθησαν από τους μύες οι οποίοι ανοσοποιήθηκαν διαδερμικά, με την μέτρηση του πολλαπλασιασμού των σπληνοκυττάρων και μετρήθηκαν τα επίπεδα των
κυτταροκινών (IL-4, IL-10, IFN-γ και IL-2) στα υπερκείμενα καλλιεργειών των σπληνοκυττάρων κατόπιν in vitro διέγερσης με το αντιγόνο.
Στο πρώτο μέρος της μελέτης έγινε διαδερμική χορήγηση (σε ξυρισμένη περιοχή της πλάτης) διαφορετικών μορφών αντιγόνου (ενκαψακιωμένη ή ελεύθερη οβαλβουμίνη και παρουσία ή απουσία ανοσοενισχυτικού). Οι νανοσφαίρες με το αντιγόνο παρουσίασαν παρόμοια επίπεδα ολικών αντισωμάτων IgG με την ελεύθερη
οβαλβουμίνη (οβαλβουμίνη σε υδατικό διάλυμα). Επιπρόσθετα, και με τις δύο
μορφές χορήγησης του αντιγόνου (διάλυμα και νανοσφαίρες) η συγχορήγηση τοξίνης
της χολέρας προκάλεσε αύξηση της παραγωγής αντισωμάτων IgG. Μεγαλύτερη αύξηση παρατηρήθηκε στην περίπτωση των νανοσφαιρών. Τα αποτελέσματα του πειράματος σε κυτταρικό επίπεδο δείχνουν ότι οι νανοσφαίρες με το ενκαψακιωμένο αντιγόνο συν το ανοσοενισχυτικό προκάλεσαν αρκετά υψηλότερες αποκρίσεις IFN-γ σε σύγκριση με όλες τις υπόλοιπες μορφές χορήγησης.
Στο δεύτερο μέρος της μελέτης διερευνήθηκε πρωταρχικά η ικανότητα της διαδερμικής χορήγησης ενκαψακιωμένου και μη-ενκαψακιωμένου αντιγόνου (OVA)
να επάγει αυξημένη ανοσοαπόκριση μετά από μετέπειτα «πρόκληση» με το αντιγόνο
(priming efficiency) και δευτερευόντως η ανοσοαπόκριση που λαμβάνεται με την
συνχορήγηση μικρότερης δόσης ανοσοενισχυτικού (50μg τοξίνης της χολέρας ανά μυ). Διαπιστώθηκε ότι η συνχορήγηση έστω και μικρότερης δόσης ανοσοενισχυτικού
προκαλεί βελτίωση της ανοσοαπόκρισης σε αντισώματα, ιδιαίτερα στην περίπτωση
του ελεύθερου αντιγόνου. Πιο σημαντικό όμως ίσως είναι ότι τα επίπεδα ολικής IgG
μετά από υποδόρια χορήγηση 50 μg OVA ανά μυ (δόση «πρόκλησης») σε μύες που είχαν ήδη ανοσοποιηθεί με δύο διαδερμικές δόσεις ενκαψακιωμένης και μη-ενκαψακιωμένης OVA ήταν υψηλότερα (περίπου διπλάσια με όλες τις μορφές χορήγησης) από τα επίπεδα ολικής IgG που λήφθηκαν από μύες που δέχτηκαν μονάχα την υποδόρια δόση με το αντιγόνο. Σε κυτταρικό επίπεδο, οι νανοσφαίρες παρουσίασαν ελαφρώς υψηλότερα επίπεδα παραγωγής IFN-γ και IL-2 από το διάλυμα του αντιγόνου ενώ επέδειξαν παρόμοια επίπεδα IL-4 και IL-10 με το διάλυμα του αντιγόνου. Τα επίπεδα των IFN-γ και IL-2 που μετρήθηκαν για τις νανοσφαίρες με το αντιγόνο συν το ανοσοενισχυτικό ήταν σημαντικά υψηλότερα από όλες τις άλλες μορφές χορήγησης του αντιγόνου. Με βάση τα αποτελέσματα αυτά φαίνεται ότι σε κυτταρικό επίπεδο η διαδερμική χορήγηση του αντιγόνου ενκαψακιωμένου σε PLA νανοσφαίρες πλεονεκτεί της χορήγησης του ελεύθερου αντιγόνου. Τα αυξημένα επίπεδα IFN-γ και IL-2 με την ενκαψακιωμένη μορφή του αντιγόνου είναι πιθανόν να σχετίζονται με αλλαγή της ισορροπίας της ανοσοαπόκρισης προς μία περισσότερο Th1 κατεύθυνση. Οι διαφορές που
προκύπτουν στην ανοσογονική συμπεριφορά μεταξύ της ενκαψακιωμένης οβαλβουμίνης στις νανοσφαίρες και της ελεύθερης οβαλβουμίνης μπορεί να οφείλονται στον διαφορετικό τρόπο πρόσληψης και παρουσίασης του αντιγόνου από
τα ανοσοπαρουσιαστικά κύτταρα.
Η διαδερμική χορήγηση του αντιγόνου ενκαψακιωμένου σε νανοσφαίρες PLA δεν παρείχε σημαντικό πλεονέκτημα όσον αφορά την χυμική ανοσοαπόκριση (παραγωγή αντισωμάτων) σε σύγκριση με την διαδερμική χορήγηση ελεύθερου αντιγόνου. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης δείχνουν ότι το σύστημα διαδερμικής χορήγησης του αντιγόνου (η σύνθεση του διαδερμικού «εμβολίου») έχει σημαντική επίδραση στην λαμβανόμενη ανοσοαπόκριση και δικαιολογούν την περαιτέρω μελέτη της χρησιμότητας των PLA νανοσφαιρών στην διαδερμική χορήγηση αντιγόνων.
|
|---|
