Российские ученые создали методику эффективной терапии хронического цистита

Методику синтеза эмульсионных микрогелей для эффективного лечения хронического воспаления мочевого пузыря разработала команда ученых под руководством старшего научного сотрудника Саратовского государственного университета (СГУ) Оксаны Майоровой, 28 июля сообщает пресс-служба Сколковского института науки и технологий, сотрудники которого приняли участие в работе команды.

Эмульсионные микрогели, синтез которых разработали российские ученые, эффективно и менее болезненно доставят лекарство в мочевой пузырь для лечения инфекций мочевыводящей системы.

В состав таких микрогелей они включили белок из молочной сыворотки, способный закрепляться на воспаленных стенках мочевого пузыря, что позволяет существенно продлить терапевтическое действие лекарственных препаратов прямо на очаге воспаления.

Это приводит к тому, что лечение заболеваний мочевого пузыря, например, цистита, проходит быстрее и комфортнее из-за сокращения количества болезненных процедур прямого введения препарата в полость органа, что необходимо при хронических формах болезни.

Результаты исследования новой методики лечения цистита ученые представили в статье «Мукоадгезивные эмульсионные микрогели для внутрипузырной доставки лекарств: приготовление, удержание в уротелии и исследование биораспределения», опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Острый цистит, который вызывается кишечной палочкой, обычно лечат таблетками антибиотиков, но для хронических инфекций мочевого пузыря такая терапия малоэффективна, поскольку в глубокие слои внутренней стенки пораженного органа антибиотики проникают плохо.

Поэтому прием таблеток не позволяет достичь в полости мочевого пузыря требуемой для лечения концентрации антибиотиков. Увеличивая дозировку лекарства, можно вызвать передозировку, отравление и проявление на здоровых органах опасных побочных эффектов.

Во избежание этого введение антибактериальных препаратов выполняется врачами с помощью катетера прямо в полость мочевого пузыря. Однако постоянное накопление мочи в мочевом пузыре приводит к быстрому вымыванию этих лекарственных препаратов, что снижает эффективность такой терапии.

Эту проблему способны решить системы доставки, которые позволяют на продолжительное время закреплять лечебный препарат на стенках больного органа.

Такую систему разработала группа ученых из СГУ им. Н. Г. Чернышевского совместно с учеными Сколковского института науки и технологий из Центра нейробиологии и реабилитации мозга им. Владимира Зельмана и Центра фотонных технологий и инженерных систем.

Протеин молочной сыворотки, который разработчики взяли за основу эмульсионных микрогелей, является побочным продуктом при производстве сыра и служит биологически активной пищевой добавкой.

Созданные на его основе микрогели являются эмульсиями типа «масло в воде», в которых молекулы белка формировали на поверхности микрокапель масла своеобразную оболочку. Сочетание масляной фазы и белковой оболочки позволяют использовать эти микрокапли в качестве носителя широкого спектра препаратов, в том числе жиро- и водорастворимых лекарств.

Доступность и относительная дешевизна исходных компонентов открывает для эмульсионных микрогелей широкие возможности использования их в медицинской промышленности как систем адресной доставки лекарственных веществ.

На поверхности микрокапель масла образование микрогелей происходит под воздействием температуры. Возникающие при этом гидрогелевые трёхмерные сети хорошо закрепляются на слизистых оболочках. Этот факт исследователи проверили с помощью экспериментов, выполненных на тканях мочевого пузыря.

В экспериментах на животных ученые выяснили, что, по сравнению с внутривенной инъекцией, при доставке флуоресцентно меченных микрогелей в мочевой пузырь с помощью катетера накапливается в 10 раз больший флуоресцентный сигнал, который сохраняется внутри органа в течение суток после введения.

Полученный результат показывает, что предложенный подход позволяет снизить количество болезненных процедур ввода лекарства в мочевой пузырь, сроки лечения и улучшить пациентам с хроническими инфекциями мочевого пузыря качество жизни.

«Наш подход может лечь в основу новых мукоадгезивных систем доставки лекарственных средств, позволяя увеличить эффективность терапии заболеваний мочевыделительной системы. В дальнейшем мы планируем изучить возможность терапии раковых заболеваний мочевого пузыря, а также эффективность терапии острого хронического цистита с помощью микрогелей, содержащих одновременно антибактериальные препараты и гиалуроновую кислоту, необходимую для восстановления слизистой мочевого пузыря», — рассказала Оксана Майорова.

Научный сотрудник Центра нейробиологии и реабилитации мозга им. Владимира Зельмана Ольга Синдеева уточнила вклад Сколтеха в проведенное исследование. Он, по словам Синдеевой, состоял в визуализации биораспределения предложенного носителя лекарственных средств.

«При помощи аппарата для флуоресцентной in vivo визуализации Центра коллективного пользования „Биовизуализация и спектроскопия“ Сколтеха мы исследовали биораспределение частиц микрогеля. За счет того, что они были помечены флуоресцирующим веществом, мы могли визуализировать, где именно в организме живой мыши эти частицы присутствовали. И, действительно, частицы накопились в мочевом пузыре, а при внутривенной инъекции картина совершенно иная», — рассказала Синдеева.