ЛИПОПРОТЕИНЫ КРОВИ КАК ПЛАТФОРМА ДЛЯ ТРАНСПОРТА ГИДРОФИЛЬНЫХ И ГИДРОФОБНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

В работе рассмотрены транспортные функции основных классов липопротеинов (ЛП) плазмы крови, не связанные с обменом липидов, входящих в их состав. Цель исследования – изучить способность различных  фракций ЛП плазмы крови (очень низкой (ЛПОНП), низкой (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП)) взаимодействовать с гидрофильными и гидрофобными соединениями и показать роль ЛП как форм, способных транспортировать ксенобиотики в органы и ткани организма. Материал и методы. Исследования выполнены с использованием меченных тритием цитохалазина B, бензилпенициллина, бензантрацена, бензо(а)пирена, ультрацентрифугирования фракций ЛП плазмы крови, колоночной хроматографии; проведены опыты in vivo c внутривенным введением комплексов ЛП с меченым бензантраценом. Результаты. Методом ультрацентрифугирования показана способность различных классов ЛП образовывать комплексы с гидрофильными (цитохалазин B, бензилпенициллин) и гидрофобными (бензантрацен, бензо(а)пирен) соединениями. В плазме крови человека более 50 % радиоактивности гидрофильных соединений было представлено в составе фракций ЛПНП и ЛПВП, а в составе фракций ЛПОНП она была минимальной – 6,3 и 5,1 % соответственно. В инфранатанте присутствовала значительная часть цитохалазина B и бензилпенициллина – 43,6 и 40,9 % соответственно. Распределение в плазме крови для гидрофобных (бензантрацен, бензо(а)пирен) соединений было иным. Более 80 % радиоактивности было представлено в составе ЛП фракций, а в полярном белковом инфранатанте содержалось 16,1 % радиоактивности бензантрацена и 13,6 % бензо(а)пирена. В опытах in vivo с внутривенным введением крысам комплексов ЛП с меченным тритием бензантраценом показаны особенности поглощения липофильного ксенобиотика органами и тканями крыс. После введения 3Н-бензантрацена в составе ЛПОНП и ЛПНП наибольшая удельная радиоактивность была обнаружена в печени и надпочечниках. Вдвое меньшее поглощение меченого препарата наблюдали в семенниках и почках. Радиоактивность уменьшалась в ряду: легкие, жировая ткань, тимус, сердце и селезенка. Использование ЛПВП как платформы для 3Н-бензантрацена показало интенсивное накопление липофильного ксенобиотика в стероидпродуцирующих органах: надпочечниках и семенниках. Заключение. Полученные результаты позволяют считать реальной возможность использования ЛП плазмы крови в качестве платформ, способных транспортировать гидрофильные и гидрофобные соединения в клетки органов и тканей организма.

1. Azhar S., Nomoto A., Leers-Sucheta S., Reaven E. Simultaneous induction of an HDL receptor protein (SR-BI) and the selective uptake of HDL-cholesteryl esters in a physiologically relevant steroidogenic cell model. J. Lipid Res. 1998; 39 (8): 1616–1628.

2. Azhar S., Reaven E. Scavenger receptor class BI and selective cholesteryl ester uptake: partners in the regulation of steroidogenesis. Mol. Cell. Endocrinol. 2002; 195 (1-2): 1–26.

3. Counsell R.E., Pohland R.C. Lipoproteins as potential site-specific delivery systems for diagnostic and therapeutic agents. J. Med. Chem. 1982; 25 (10): 1115–1120.

4. Glass C.K., Pittman R.C., Keller G.A., Steinberg D . Tissue sites of degradation of apoprotein A-I in the rat. J. Biol. Chem. 1983; 258 (11): 7161–7167.

5. Glass C., Pittman R.C., Civen M., Steinberg D. Uptake of high-density lipoprotein-associated apoprotein A-I and cholesterol esters by 16 tissues of the rat in vivo and by adrenal cells and hepatocytes in vitro. J. Biol. Chem. 1985; 260 (2): 744–750.

6. Glickson J.D., Lund-Katz S., Zhou R., Choi H., Chen I.W., Li H., Corbin I., Popov A.V., Cao W., Song L., Qi C., Marotta D., Nelson D.S., Chen J., Chance B., Zheng G. Lipoprotein nanoplatform for targeted delivery of diagnostic and therapeutic agents. Mol. Imaging. 2008; 7 (2): 101–110.

7. Fluiter K., Sattler W., de Beer M.C., Connell P.M., van der Westhuyzen D .R., van Berkel T.J. Scavenger receptor BI mediates the selective uptake of oxidized cholesterol esters by rat liver. J. Biol. Chem. 1999; 274 (13): 8893–8899.

8. Hamidi M., Foroozesh M., Zarrin A. Lipoproteins: from physiological roles to drug delivery potentials. Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 2006; 23 (6): 497–523.

9. Hatch F.T. Practical method for plasma lipoprotein analysis. Adv. Lipid Res. 1968; (6): 2–68.

10. Kuai R., Li D., Chen Y.E., Moon J.J., Schwendeman A. High-Density Lipoproteins: Nature’s Multifunctional Nanoparticles. ACS Nano. 2016; 10 (3): 3015–3041.

11. Kwong M., Sivak O., Kwong E.H., Wasan K.M. Cyclosporine A transfer between high- and lowdensity lipoproteins: independent from lipid transfer protein I-facilitated transfer of lipoprotein-coated phospholipids because of high affinity of cyclosporine a for the protein component of lipoproteins. J. Pharm. Sci. 2001; 90 (9): 1308–1317.

12. Masquelier M., Tirzitis G., Peterson C.O., Palsson M., Amolins A., Plotniece M., Plotniece A., Makarova N., Vitols S.G. Plasma stability and cytotoxicity of lipophilic daunorubicin derivatives incorporated into low density lipoproteins. Eur. J. Med. Chem. 2000; 35 (4): 429–438.

13. Mo Z.C., Ren K., Liu X., Tang Z.L., Yi G.H. A high-density lipoprotein-mediated drug delivery system. Adv. Drug Deliv. Rev. 2016; 106 (Pt. A): 132–147.

14. Polyakov L.M., Chasovskikh M.I., Panin L.E. Binding and transport of benzo[a]pyrene by blood plasma lipoproteins: the possible role of apolipoprotein B in this process. Bioconjug. Chem. 1996; 7 (4): 396–400.

15. Sabnis N., Lacko A.G. Drug delivery via lipoprotein-based carriers: answering the challenges in systemic therapeutic. Ther. Deliv. 2012; 3 (5): 599–608.

16. Soine P.J., Blanke R.V., Guzelian P.S., Schwartz C.C. Preferential binding of chlordecone to the protein and high density lipoprotein fractions of plasma from humans and other species. J. Toxicol. Environ. Health. 1982; 9 (1): 107–118.

17. Van’t Hooft F.M., van Tol A. The sites of degradation of rat high-density-lipoprotein apolipoprotein E specifically labelled with O-(4-diazo-3-[125I] iodobenzoyl)sucrose. Biochem. J. 1985; 226 (3): 715–721.

18. Yang H., Fogo A.B., Kon V. Kidneys: key modulators of high-density lipoprotein levels and function. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2016; 25 (3): 174–179.

19. Yuan Y., Wen J., Tang J., Kan Q., Ackermann R., Olsen K., Schwendeman A. Synthetic high-density lipoproteins for delivery of 10-hydroxycamptothecin. Int. J. Nanomedicine. 2016; 11: 6229–6238.