Yara İyileşmesi ve Cilt Yenilenmesinde Nano İlaç Taşıyıcı Sistemler


Ayyüce GÜLER, Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Lisans Öğrencisi

Deri hasarı, insanların yaşadığı en yaygın lezyonlardan biri olarak tanımlanır. Özellikle kronik yaralar ve derin yanıklar gibi bazı yaraların tedavi edilmesi zordur. Nano ilaç taşıyıcı sistemlerle yapılan ilaçlar yaranın bulunduğu alana etken madde moleküllerini tutturur böylece ilaç salımını sürdürürerek ilaçların terapötik etkilerini arttırır. Böylece uygulanan alanda kullanılan etken maddeye göre cilt yenilenmesi gerçekleşir. Şimdi sizlere yara iyileşmesi ve cilt yenilenmesi için çok önemli bir yere sahip olan nano ilaç taşıyıcı sistemlerin çeşitleri olan lipozomlar, polimerik nanopartiküller, lipid nanopartiküller ve nanohidrojellerden bahsedeceğim.

İnsan vücudunun en büyük organı olan cilt, immünolojik, duyusal ve koruyucu özelliğe sahip çok önemli bir bariyer görevi görür. Dış ortama maruz kalması nedeniyle cilt hasarlarına ve yaralanmalarına neden olan çeşitli dış faktörlere karşı hassastır. Kronik yaralardan duyulan rahatsızlık son zamanlarda keskin bir şekilde artmıştır. Çok sayıda hastanın daha iyi iyileşme kalitesi istemesiyle araştırmacıların yara iyileşmesi ve cilt yenilenmesi alanlarındaki çalışmalarını belirgin bir şekilde sürdürmesine neden olmuştur. Bu araştırmalar ve nanoteknolojinin gelişmesi sonucu da birçok nano ilaç taşıyıcı sistem icat edilmiş ve cilt yenilenmesi ve bakımı ile ilgili alanlarda yenilikçi ve etkileyici çalışmalar yapılmıştır. Nano ilaç taşıyıcı sistemlerin yara iyileşmesini belirgin bir şekilde hızlandırdığı ve bazı belirgin avantajlarının iyileşme kalitesini arttırdığı gözlenmiştir:


-Bu sistemler toksik olmayıp, ciltle mükemmel bir şekilde uyumludur. Ayrıca yaranın olduğu alanda uygun bir nem ortamı oluşturarak yaranın iyileşme sürecini hızlandırır.


-Bazı spesifik nano ilaç taşıyıcı sistemler, hücresel bariyerlerden sitoplazmik alana girerek hücrenin transport mekanizmalarını aktive edip ilacın yaranın olduğu bölgede tutulmasını arttırır.

-Nano ilaç taşıyıcı sistemlerle oluşturulmuş ilaçlar biyoaktif moleküller ile birlikte kullanıldığında proteazların yaralarda ortaya çıkardığı bozulmalara karşı korur ve tedavi edici etkinliğini önemli ölçüde arttırır.


-Sürekli ilaç salımı ise etkili ilaç konsantrasyonun süresini uzatır, uygulama sıklığını azaltır ve uyumluluğun artmasının yanı sıra aynı zamanda maliyetin düşmesine yol açar.


Yara iyileşme süreci


Yara iyileşmesi, çeşitli hücreler, mediatörler, hücre dışı matris (ECM) bileşenleri, büyüme faktörleri ve proteinazları içeren karmaşık ve dinamik bir fizyolojik süreçtir. Genellikle iltihap (inflamatuar), hücre çoğalması (proliferasyon) ve yeniden şekillenme fazı dahil üç fazdan oluşur. İnflamatuar faz genelde cilt hasarından sonra 2 ila 5 gün sürer. Bir yaralanma meydana geldiğinde trombositler tarafından pıhtı oluşumu başlatılarak denge sağlanır. Ayrıca, trombositler trombin tarafından aktive edilir ve birkaç büyüme faktörü (EGF, IGF-1, PDGF, FGF…) serbest bırakılır. Büyüme faktörleri hücresel büyüme, çoğalma ve hücresel farklılaşmada uyarıcı yeteneğe sahip doğal maddelerdir. Proliferatif faz genellikle hücre çoğalması ve göçü ile karakterizedir ve yaralanmadan 3 gün ila 2 hafta boyunca sürer. Trombositler tarafından salınan büyüme faktörü (PDGF) ve yara bölgesindeki iltihaplı hücreler gibi proanjiyogenik faktörler ile desteklenen yeni kan damarları ve kılcal damarlar giderek şekillenir. Anjiyogenez ile aynı anda fibroblastların göçü, granülasyon dokusu oluşumu gerçekleşir. Fibroblastların birikmesi ve çoğalmasıyla kollajen, proteoglikanlar ve elastinden oluşan yeni ECM üretilir. Yeniden epitelizasyon aşaması yaralanma sonrası 3 ila 2 yıl arasında değişmektedir. Yeni sentezlenen ECM'deki kollajen III yavaş yavaş kollajen I’ e dönüşür ve yeni doğan kollajen lifleri daha iyi organize olmuş bir ağ yapısına dönüşerek iyileşmiş cildin gerilme gücünü arttırır.



Güncel yara tedavisi


Yara tedavisinin en temel amacı, ciddi enfeksiyonu önlemek, yara iyileşmesini hızlandırmak yara izleri azaltmaktır. Günümüzde, yara tedavi yöntemleri için esas olarak debridman, otogreft ve terapötik ajanların uygulanmasını içeren bir dizi strateji mevcuttur. Ek olarak, kök hücre tedavisi, gen tedavisi, fototermal ve fotodinamik tedavi gibi yeni gelişen bazı tedaviler, bazı karmaşık yara tedavisinde giderek daha hayati bir rol oynamaktadır.


Debridman, otogreft veya allogreftler nekrotik dokunun tıbbi olarak uzaklaştırılması ya da aynı veya farklı bireylerden doku transplantasyonu yapılmasıdır. Bu tedaviler ağrılı ve yara izi ile sonuçlanabilir.


Topikal ilaç uygulaması


Esas olarak iyileşme sürecini hızlandırmaya ve enfeksiyonu önlemeye odaklanan topikal ilaçların uygulanması, tüm yara tipleri için tedavide hala vazgeçilmez bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, topikal yara tedavisi için yeni terapötik ajanların araştırılmasında hala büyük bir talep bulunmaktadır. Topikal terapötik ajanlar, yara tedavisi ve cilt yenilenmesi için çok önemli olan antimikrobiyal ajanlardan ve büyüme faktörlerinden oluşur.

Büyüme faktörleri, hücre büyümesini, farklılaşmasını ve göçünü düzenleyen ve yara iyileşmesinin tüm aşamalarına etki eden biyolojik olarak aktif polipeptitlerdir. Büyüme faktörleri, herhangi bir belirgin yan etki olmadan, yara iyileşmesine ve cilt fonksiyonlarının yenilenmesine olan etkileri çok iyidir. Yarada enfeksiyon oluşumunun yara iyileşmesini korkunç derecede geciktirmesi nedeniyle, antimikrobiyal ajanlar genellikle hem topikal hem de sistemik olarak uygulanır. Antimikrobiyal ajanların seçimi genelde mikrobiyolojik analizlere ve mikroorganizmaların duyarlılığına bağlıdır.


Yara tedavisinde ve cilt yenilenmesinde nano ilaç taşıyıcı sistemi


Nano ilaç taşıyıcı sistemlerin muazzam bir potansiyele sahip olduğundan ve bazı avantajlarından bahsetmiştik. Tedavi ajanları taşıyan çok sayıda nano ilaç taşıyıcı sistemler; lipozomlar, polimerik nanopartiküller, inorganik nanopartiküller, lipid nanopartiküller, nanofibröz yapılar ve nanohidrojel dahil olmak üzere bu sistemler yara iyileşmesi ve cilt yenilenmesini kolaylaştırır.


Lipozomlar


Lipozomlar, topikal ilaç dağıtımı için gelecek vaadeden nano taşıyıcılardan biri olarak ortaya çıkan, fosfolipitler gibi amfifilik (hem hidrofilik hem hidrofobik özellik gösteren kimyasal bileşikler) moleküller tarafından oluşturulan çift tabakalı veziküllerdir. Toksik değildir, biyolojik olarak çözünebilirler, ciltle biyolojik olarak uyumludurlar ve uygun her iki tabakadan birinde hidrofilik veya hidrofobik ilaçları içerebilirler. Örneğin büyüme faktörleri hidrofilik yapıda olduğu için iç su fazında; hidrofobik ajanlar da yağ fazında bulunabilirler. Bu şekilde, lipozomlar, nano boyutta kaplanmış ilaç için koruma sağlar ve ilaç salımını sürdürür. Lipozomlar etkili bir şekilde yarayı kaplar. Uygulamadan sonra yara yüzeyi üzerinde nemli ortam yaratarak yara iyileşmesini hızlandırır. Tüm bu avantajlara sahip olan lipozomlar, yara tedavisi ve cilt yenilenmesinde evrensel olarak uygulanmıştır. Çalışılan formülasyonlarda bFGF'yi (Temel Fibroblast Büyüme Faktörü) etkili bir şekilde kaplayan, hidrojel çekirdekli ipek fibroinli yeni bir lipozom hazırlandı. Çalışmalarda bFGF'nin (Temel Fibroblast Büyüme Faktörü) yara sıvıları içindeki stabilitesi belirgin şekilde arttığını ve geleneksel lipozomlara göre hücre çoğalma aktivitesini sürdürdüğünü görmüşlerdir. Ayrıca, hidrojel çekirdekli lipozomlar, özellikle anjiyogenezin indüklenmesinde yara iyileşmesini etkin bir şekilde hızlandırdı.


Yeni nesil lipozomlar olarak sunulan, aynı zamanda transferom olarak da adlandırılan elastik lipozomlar, esas olarak fosfolipitlerden ve fosfolipitlerin bulunduğu kısımlarda kenar aktivatör denen (sodyum cholat, sodyum deoksikolat ve Tween-80 gibi) kısımlardan oluşur. Transferomlar topikal ilaç dağıtımına yeni bir bakış açısı getirmiştir. Kenar aktivatörünün varlığı, elastik lipozomların yüksek esnekliğini sağlar ve stratum korneum üzerinden geçmelerini ve canlı epidermise ulaşmalarını sağlar. Yapılan çalışmalar doğrultusunda büyüme faktörü kompleksi ve hyaluronik asit içeren katyonik elastik lipozomların diyabetik fare modellerinde yara kapanma oranını arttırdığı ve yara büyüklüğünü geleneksel sistemlerle hazırlanmış doğal büyüme faktörü kompleksleri içeren formülasyonlarla karşılaştırıldığında %58 oranında küçüldüğü tespit edilmiştir. Elastik lipozomların, kronik yaraların iyileşmesini arttırmada hem hızlı hem de uzun süreli etkileri olması ayrıca büyüme faktörü kompleksi ile birlikte bu özelliklerinin arttığı doğrulandı. Bununla birlikte, lipozomların bazı dezavantajları vardır: lipozomlardaki ilaç sızıntısı bazen kaçınılmaz ve hızlı olabilir. Lipozomların düşük tekrarlanabilirliği ve stabilite çalışmalarındaki zorluğu klinik kullanımda kullanılması için önemli bir engel olmaya devam etmektedir.


Polimerik nanopartiküller


Polimerik nanopartiküller, biyouyumlu kolloidal sistemlerdir. Bu polimerik nanopartiküllerin içine konjuge edilen ilaçlar, yarada ortaya çıkan proteazlar tarafından bozulmaya karşı korunur. Ayrıca uygulama sıklığını azaltmak için kontrollü bir şekilde salınır. Antimikrobiyal ajanlar, büyüme faktörleri ve genler gibi biyomoleküllerin etkili bir şekilde verilebilmesi nanopartiküller ile sağlanır. Günümüzde çoğu polimerik nanoparçacık, poli laktik-ko-glikolik asit (en çok kullanılan polimerlerden biridir PLGA), aljinat, jelatin, kitosan kullanılarak hazırlanmaktadır. Birçok formülasyon çalışmaları, antimikrobiyal ajanları içine alan polimerik nanoparçacıkların geliştirilmesine odaklanmaktadır. Nanopartiküllerin cilt yenilenmesi üzerine olan etkisi gen terapisnin aynı konudaki etkisindeki beklentiyi aştığı görülmüştür.


Lipid nanopartikülleri


Katı lipid nanoparçacıkları (SLN'ler) ve nanoyapılı lipit taşıyıcılardır. Lipid nanoparçacıkları genel olarak fizyolojik lipidler veya lipid molekülleri ve bunlar için toksik olan organik çözücülerin olmasına gerek duyulmadan ile hazırlanır. Toksik olmayan koloidal yapısı ve nano boyutları, ilacın kontrollü salınımına ve uygulama şekline avantaj sağlar. Yapılan çalışmalarda yara iyileşmesinde sinerjik etki elde etmek için elastaz inhibitörü ve antimikrobiyal ajan ile kombine edilen katı lipit nano parçacıklar üretildi. Çalışılan bu formülasyonda, fibroblast hücreleri ve keratinositlerle yaranın kapanması desteklendi.


Nanohidrojeller


Nanohidrojel, yaranın tedavi yöntemi için ideal bir formülasyon olarak kabul edilen üç boyutlu polimerik ağlardır: gözenekli üç boyutlu yapısı ve onu sulu sıvıyı absorbe etme özelliği ile yara dehidrasyonunu önler ve yara iyileşmesi için faydalı bir nemli ortam yaratır. Yapışkan olmayan yapısı, yara iyileşmesi için gerekli olan oksijenin penetrasyonunu sağlarken, yara yatağını korumasına izin verir. Nanohidrojelin yumuşak dokusu, tedavi sırasında rahalık sağlar. Ayrıca nanohidrojel, pek çok ilacı mükemmel uyumluluk ve etkinlikle kaplayabilir ve cilt yenilenmesi üzerinde etkileyici bir etki yaratabilir. Bir formülasyon çalışmasında yara iyileşme sürecini hızlandırmak adına Baicalin içeren bir jellan-kolesterol nanohidrojel geliştirildi. Uygun viskoziteye sahip olup optimum seviyede cilde tutunan, biyouyumluluğa sahip bu formülasyonun cilt yenilenmesi olmak üzere antienflamatuvar etkilerinin optimum düzeyde olduğu tespit edilmiştir.


Kronik yaraların veya ülserlerin tedavisi, çetrefilli ve göz korkutucu bir süreçtir. Çünkü geleneksel yöntemlerle tedaviler çoğunlukla yaranın iyileşmesinde olumlu sonuçlar veremedi. Nano ilaç taşıyıcı sistemlerde; ilacın salım süresinin uzaması, ilacın bozulmadan kalabilmesi, biyolojik ve sentetik moleküllerle ilacın tedavi gücünü arttırması, ilaçların biyolojik olarak ayrışmasını sağlaması bu sistemlerin son yıllarda giderek artmasına neden olmuştur. Ayrıca nano ilaç taşıyıcı sistemlerin çeşitli kombinasyonları, yara iyileşme sürecinde iyi bir fizyolojik ortam oluşturarak sinerjik etki ortaya çıkarır. Nano ilaç taşıyıcı sistemlerin potansiyellerinin çok iyi olmasına rağmen, uluslararası üretim standartlarının eksikliği, toksikolojik çalışmaların değerlendirme yöntemlerinin eksikliği gibi nedenler bu sistemlerde yapılan araştırmları sınırlarlar. Bu durum nano taşıyıcılı sistemler için zaten karmaşık olan endüstriyel üretim yöntemlerine kısıtlamalar getirir. Fakat araştırmacıların nano ilaç taşıyıcı sistemlerdeki teknik zorlukların üstesinden gelmeleri, bu sistemlerin potansiyellerini arttıracak yeni formülasyonlar geliştirmeleri ve geliştirilen bu formülasyonlarla yaralardan, yara izlerinden muzdarip hastaların somut bir şekilde yarar görmesi bu alana yönelik çalışmaların devam etmesini sağlamıştır. Genel olarak nano ilaç taşıyıcılı sistemler uygun maliyetli olup yara iyileşmesi ve cilt yenilemesi için umut verici sistemlerdir.






Kaynakça:

  1. Wei Wang, Kong‑jun Lu, Chao‑heng Yu, Qiao‑ling Huang and Yong‑Zhong Du (25 March 2019) Nano-drug delivery systems in wound treatment and skin regeneration DOI:https://doi.org/10.1186/S12951-019-0514-Y

0 görüntüleme

Türkiye'nin Tek Popüler Genetik Bilim Dergisi

Bezelye Dergi ISSN: 2587-0173

Bizi Takip Et
  • Beyaz Facebook Simge
  • Beyaz Instagram Simge
  • White Twitter Icon
  • Icon-gmail
  • kisspng-white-logo-brand-pattern-three-d
  • images
  • medium
  • Dergilik
  • YouTube

© 2019 by Bezelye Dergi