Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Наночастицами – по «плохому» холестерину!

Антон Чугунов, «Биомолекула» 

Бытует мнение, что само понятие «холестерин» не обещает для здоровья ничего хорошего, однако это вещество – важнейший участник липидного обмена, компонент клеточных мембран и предшественник половых гормонов. «Опасным» холестерин становится лишь когда нарушается метаболизм липидов, и в крови начинают преобладать липопротеины низкой плотности (ЛПНП), холестерин которых может образовывать атеросклеротические бляшки. Другой растворимый белок-липидный комплекс крови – липопротеины высокой плотности (ЛПВП) – наоборот, выводит холестерин из крови, транспортируя его в печень.

ЛПНП часто называют «плохим» холестерином, потому что холестерин именно этой фракции образует опасные для жизни и здоровья атеросклеротические бляшки в просвете кровеносных сосудов. ЛПВП, напротив, получили название «хорошего» холестерина.

Исследователям удалось создать искусственные ЛПВП на основе наночастиц, которые могут стать перспективным средством борьбы с атеросклерозом.

Липиды, являющиеся непременным компонентом живого, нерастворимы в воде (что определяет их возможность образовывать биологические мембраны) и транспортируются в кровяном русле в составе растворимых белок-липидных комплексов, среди которых выделяют липопротеины высокой плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), а также липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) и хиломикроны, самые крупные из липопротеинов, диаметром от 75 нм до 1,2 мкм. Холестерин (или, как правильнее говорить с точки зрения химической номенклатуры, холестерол) – «бич» современной цивилизации и «виновник» большой части сердечно-сосудистых заболеваний (согласно общественному мнению ;-) – входит в состав этих комплексов в различном соотношении и с разной вероятностью выпадения в осадок (то есть образования атеросклеротических бляшек в просвете кровеносных сосудов).

Липопротеиновые комплексы состоят в основном из амфифильных белков аполипопротеинов и специфически связываемых ими липидов (главным образом, холестерола). В состав ЛПНП и ЛПОНП входит преимущественно холестерол (80% и 90% по массе, соответственно), а в ЛПВП содержание белка и липидов примерно равно (≈50%). Составляющие ядро ЛПВП частицы, состоящие из аполипопротеинов А1 и А2 и фосфолипидов, иногда называют дисками из-за их дискообразной формы; после адсорбции холестерола эти частицы приобретают сферическую форму и переносят этот липид в печень. Холестерол из фракции ЛПВП, в отличие от ЛПНП и ЛПОНП, не образует атеросклеротических бляшек, из-за чего их (фракции) иногда называют «хорошим» и «плохим» холестерином, соответственно.

Как правило, атеросклероз развивается на фоне хронической гиперхолестеринемии, но у истоков механизма этого заболевания лежит нарушение липидного обмена, в результате которого увеличивается не столько общее содержание холестерола, сколько баланс между ЛПНП (возрастает) и ЛПВП (понижается). И если понизить «плохой» холестерин можно, соблюдая диету, то повысить содержание ЛПВП довольно сложно. Учёные из Северо-западного Университета в Чикаго сумели создать искусственные наночастицы, по параметрам практически идентичные ЛПВП и эффективно связывающие холестерол [1]. Возможно, в будущем это станет перспективным средством снижения «плохого» холестерина и лекарством против атеросклероза.

В качестве основы для наночастиц было выбрано золото как материал в высшей степени инертный (то есть, нетоксичный) и пригодный для получения наночастиц требуемого размера. Частицы золота заключают в оболочку аполипопротеина-1 (апо-А1) и фосфолипидов, и в результате получаются наночастицы, очень схожие с ЛПВП по размеру (≈18 нм в диаметре), поверхностному составу и физико-химическим свойствам. Частица, золотое «ядро» которой имеет диаметр 5 нм, содержит в среднем 2–5 молекул апо-А1 и ≈80–160 молекул фосфолипидов.

Синтез искусственных наночастиц ЛПВП на основе золота (ЛПВП–Au-НЧ). «Ядром» наночастиц, имитирующих ЛПВП, являются частицы золота (≈5 нм), поверхность которых покрывается оболочкой аполипопротеина А1 (апо-А1) и фосфолипидов. Фосфолипид, содержащий дисульфидную группу (верхний), служит для хемосорбции на поверхности золотой частицы, а содержащий NH3+-группу (нижний) – содержится в нативных ЛПВП и ассоциирует с амфифильным апо-А1. «Готовые» наночастицы совпадают по размеру с природными ЛПВП (≈18 нм). (Рисунок из [1].)

Полученные наночастицы эффективно адсорбируют холестерол из раствора, аналогично природным ЛПВП. Константа взаимодействия, определённая в эксперименте по связыванию флуоресцентно-меченного аналога холестерола (флуоресценция активируется, когда вещество из растворимой фракции адсорбируется в неполярной фазе), равна ≈3.8 нм, что говорит о большом потенциале этих наночастиц для борьбы с «плохим» холестерином. (Аналогичная константа для природных ЛПВП неизвестна.)

«Мы сконструировали „губку“ для холестерола. Полученные синтетические наночастицы обладают свойствами, необходимыми для лекарства, снижающего уровень холестерола в крови», – говорит руководитель работы Чэд Миркин (Chad Mirkin), профессор химии, медицины и материаловедения и директор Северо-западного международного института нанотехнологий. – «Сейчас существуют способы и препараты для снижения „плохого“ холестерина (ЛПНП), однако как повысить уровень ЛПВП, неизвестно. Я надеюсь, что созданные нами наночастицы найдут однажды применение в этом виде лечения» [2].

Литература
1. Thaxton C.S., Daniel W.L., Giljohann D.A., Thomas A.D., Mirkin C.A. (2009). Templated Spherical High Density Lipoprotein Nanoparticles. J. Am. Chem. Soc. doi: 10.1021/ja808856z;
2. ScienceDaily – “Synthetic HDL: New Weapon To Fight Cholesterol Problems”.

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
16.01.2009

Читать статьи по темам:

атеросклероз золотые наночастицы холестерин Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Сосуды и болезнь Альцгеймера

Новая модель болезни Альцгеймера ставит ее начало в прямую связь со склеротизацией сосудов, питающих кровью головной мозг. Когда просветы этих артерий закрываются жировыми отложениями, мозг начинает получать меньше крови и, следовательно, меньше глюкозы. Получается, что артеросклероз не только несет ответственность за сосудистую деменцию, но и провоцирует болезнь Альцгеймера.

читать

Холестерин, статины и (дутые?) сенсации

Авторы очередного исследования о пользе статинов предлагают еще в несколько раз снизить рекомендованный уровень холестерина, а для спасения населения от сосудистых заболеваний – всем поголовно и пожизненно принимать статины (всего на 2000 рублей в месяц), а еще лучше… добавлять их в водопроводную воду.

читать

Что нужно знать об атеросклерозе

Сердечно-сосудистые заболевания, главной причиной которых являются атеросклеротические поражения сосудов, занимают ведущее место как причина смертности в большинстве экономически развитых стран мира.

читать

Атеросклероз? Не забудьте проверить артериальный кальциевый показатель!

Атеросклероз коронарных артерий значительно повышает вероятность инфаркта миокарда. При выявлении людей, входящих в группу риска по сердечно-сосудистым заболеваниям, необходимо обращать внимание на кальциевый показатель коронарной артерии.

читать

Два новых способа борьбы с атеросклерозом

Гарвардские исследователи расшифровали механизмы, лежащие в основе того, что белок ROCK1 значительно подавляет воспаление сосудистых стенок при атеросклерозе, являющемся основной причиной инфарктов и инсультов. Авторы установили, что ROCK1 необходим иммунным клеткам – макрофагам – для очистки стенок сосудов от жировых отложений. Нормальным побочным эффектом такого очищения является воспаление, однако часто этот процесс выходит из-под контроля, что вызывает противоположный результат – рост атеросклеротических бляшек и закупорку артерий.

читать