Αλληλεπιδράσεις λιποσωμάτων με βακτήρια

• Κύριος συγγραφέας: Παπαχρήστου, Αθανασία
• Άλλοι συγγραφείς: Αντιμησιάρη, Σοφία
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Λιποσώματα; Βακτήρια; Αλληλεπιδράσεις; Καλσεΐνη; Liposomes; Bacteria; Staphylococcus epidermidis; Interactions; Calcein; 615.792 2

Τα λιποσώματα, τα οποία ανακαλύφθηκαν από τον Alec D. Bangham στη δεκαετία του 1960, αποτελούνται από μονές ή πολλαπλές ομόκεντρες λιπιδικές διπλοστοιβάδες, στο εσωτερικό των οποίων υφίσταται ένα υδατικό διαμέρισμα. Αποτελούνται από φυσικά ή συνθετικά λιπίδια ενώ το μέγεθός τους εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζονται και μπορεί να είναι από λίγα νανόμετρα μέχρι και μερικά μικρόμετρα. Πιο συγκεκριμένα, λιποσώματα που εφαρμόζονται στον ιατρικό τομέα κυμαίνονται από 50 έως και 450nm. Τα σχεδόν σφαιρικά αυτά κυστίδια, λόγω της ικανότητάς τους να ενσωματώνουν διαφόρων ειδών λιπόφιλες και υδρόφιλες ομάδες, στη λιπιδική τους μεμβράνη και στο υδατικό τους εσωτερικό αντίστοιχα, αποτελούν ένα μοναδικό σύστημα μεταφοράς φαρμάκων στον οργανισμό. Για αυτόν ακριβώς το λόγο λοιπόν, τον τελευταίο καιρό έχουν μελετηθεί έντονα από την επιστημονική κοινότητα για πολλαπλές εφαρμογές και ειδικά βιοϊατρικές, ενώ ήδη κυκλοφορούν λιποσωμικά σκευάσματα στην αγορά για δημόσια χρήση. Στόχος της εργασίας αυτής, είναι η μελέτη της επίδρασης διαφόρων βακτηριακών στελεχών Staphylococcus epidermidis στην ακεραιότητα λιποσωμάτων με διαφορετική λιπιδική σύσταση. Πραγματοποιήθηκαν λοιπόν πειράματα βάσει των οποίων ελέγχθηκαν δύο παράγοντες. Ο πρώτος, ήταν να διερευνηθεί κατά πόσο πραγματοποιούνται αλληλεπιδράσεις μεταξύ λιποσωμάτων και βακτηρίων σε αντίστοιχα εναιωρήματα υπό επώαση στους 37ο C. Ο δεύτερος και εξίσου σημαντικός στόχος, ήταν να εξετάσουμε εάν και με ποιόν τρόπο η λιπιδική σύσταση των λιποσωμάτων, όπως επίσης και το κάθε διαφορετικό βακτηριακό στέλεχος, επηρεάζουν τις αλληλεπιδράσεις αυτές. Διαβάζοντας παλαιότερες μελέτες αλλά και πιο πρόσφατες έρευνες είδαμε ότι συγκεκριμένοι τύποι λιποσωμάτων αλληλεπιδρούν πιο έντονα με συγκεκριμένα είδη βακτηρίων. Ένα τέτοιο είδος είναι και ο S. epidermidis, ένα σημαντικό παθογόνο βακτηριακό στέλεχος το οποίο προκαλεί σοβαρές λοιμώξεις και που σχετίζονται με τη χρήση προσθετικών υλικών. Τα πειράματα έγιναν μελετώντας λιποσώματα των εξής τριών λιπιδικών συστάσεων: PC/Chol (2:1), PC/Chol/PEG (2:1:0,15) και PC/PG/Chol (9:1:5), σε συγκεντρώσεις αρχικά: 0,5mg/ml, 0,25mg/ml και στη συνέχεια λόγω ενδιαφέροντος από την εξέλιξη των πειραμάτων σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις: 0,125mg/ml και 0,0625mg/ml. Η ακεραιότητα των λιποσωμάτων αυτών λοιπόν, μελετήθηκε σε διάφορα χρονικά διαστήματα, παρουσία τεσσάρων βακτηριακών στελεχών του S. epidermidis (δύο προτύπων: ATCC 35984 slime - θετικό, ATCC 12228 slime - αρνητικό και δύο κλινικών: GRE 4388 slime - θετικό και GRE 2264 slime - αρνητικό). Οδηγηθήκαμε λοιπόν σε κάποια συγκεκριμένα συμπεράσματα κυρίως βάσει των αποτελεσμάτων των πειραμάτων εγκλωβισμού καλσεϊνης στα λιποσώματα. Στα πειράματα αυτά, παρατηρήσαμε ότι ο τύπος του βακτηριακού στελέχους που χρησιμοποιήθηκε ανάλογα με το πείραμα, είχε σημαντική επίδραση στην ακεραιότητα των λιποσωμάτων, σε ορισμένες περιπτώσεις και όχι πάντα. Η παρουσία των βακτηρίων προκαλούσε αυξημένη απελευθέρωση της εγκλωβισμένης καλσεϊνης στα λιποσώματα, η οποία ήταν ακόμα πιο έντονη όταν η συγκέντρωση των λιποσωμάτων μειωνόταν. Πιο ειδικά, είδαμε ότι παρουσία των ATCC 12228 slime - αρνητικών στελεχών του S. epidermidis είχαμε αυξημένη απελευθέρωση της εγκλωβισμένης καλσεϊνης, δηλαδή μεγαλύτερη αλληλεπίδραση βακτηρίου - λιποσώματος, σε σύγκριση με τα slime - θετικά στελέχη. Παρ' όλα αυτά υπήρχε αλληλεπίδραση σε ένα αρκετά σημαντικό βαθμό και με τα slime - θετικά βακτηριακά στελέχη και ως εκ τούτου είναι αυτά για τα οποία είναι άκρως αναγκαίες νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις. Ως προς την επίδραση της λιπιδικής σύστασης στις αλληλεπιδράσεις των λιποσωμάτων με τα βακτήρια παρατηρήσαμε ότι τα PC/Chol λιποσώματα επηρεάζονται πολύ περισσότερο σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις Β/L από τα βακτήρια, σε σύγκριση με PEG-επιστρωμένα λιποσώματα (PC/Chol /PEG) ή τα λιποσώματα που φέρουν επιφανειακό φορτίο (PC/PG/Chol) ενώ όσο η συγκέντρωση αυξανόταν δεν είχαμε τόσο έντονη διαφοροποίηση. Συνολικά λοιπόν, οδηγηθήκαμε στο συμπέρασμα πως οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ βακτηρίων και λιποσωμάτων είναι πολύπλευρες και πολυπαραγοντικές, γεγονός το οποίο δίνει κίνητρο για περαιτέρω έρευνα καθώς τα αποτελέσματα τέτοιων ερευνών είναι όχι μόνο χρήσιμα αλλά και ελπιδοφόρα για σημαντικές θεραπευτικές χρήσεις αντίστοιχων σκευασμάτων.