Поверхностный заряд наночастиц изменяет целостность и проницаемость гематоэнцефалического барьера

Цель: Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) служит физическим и электростатическим препятствием, ограничивающим проникновение лекарственных препаратов в мозг. Ранее было показано, что наночастицы (НЧ) способны преодолевать физический барьер, однако влияние их поверхностного заряда на функцию ГЭБ изучено недостаточно. В этой работе оценивали: (1) влияние НЧ с нейтральным, анионным и катионным зарядом на целостность ГЭБ и (2) проницаемость НЧ для мозга.

Методы: НЧ из эмульгирующего воска получали из предварительно нагретых исходных микроэмульсий типа «масло в воде» с использованием нейтральных, анионных или катионных поверхностно-активных веществ, обеспечивавших соответствующий поверхностный заряд. НЧ характеризовали по размеру и дзета-потенциалу. Целостность ГЭБ и проникновение НЧ в мозг оценивали методом перфузии головного мозга крысы in situ.

Результаты: Нейтральные НЧ и низкие концентрации анионных НЧ не влияли на целостность ГЭБ, тогда как высокие концентрации анионных НЧ и катионные НЧ нарушали его целостность. Скорость поступления в мозг анионных НЧ при низких концентрациях была выше, чем у нейтральных и катионных НЧ в тех же концентрациях.

Выводы: (1) Нейтральные НЧ и анионные НЧ в низких концентрациях можно использовать как коллоидные носители лекарственных препаратов для доставки в мозг; (2) катионные НЧ оказывают немедленное токсическое действие на ГЭБ; (3) при оценке токсичности и распределения НЧ в мозге необходимо учитывать их поверхностный заряд.