الفهرس 
OsteoarthritisOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 178 |  |  |
| | | from | 178 | | |
Abstract
الملخص العربى
يعتبر التوليد المفرط للجذور الحرة والوإجهاد التأكسدي الخلوي (Oxidative stress) سببًا وعاملاً محفزاً لحدوث العديد من الأمراض، مثل التليف الكبدي والإلتهاب الرئوي واعتلال عضلة القلب ومضاعفات مرض السكري وأمراض الكلى وشيخوخة الدماغ والإضرابات االعصبيه التنكيسية.
هنالك الكثير من العقارات الكيميائية المعالجة للسرطان مصدرًا كامنًا لتوليد الجذور الحرة و الإجهاد التأكسدي الخلوي، والتي تعيق استخداماتها العلاجية. وعلي سبيل المثال عقار الدوكسوروبيسين (Doxorubicin) ذو الفاعلية المضادة للسرطان و الذي ينتج عن التمثيل الغذائي له توليد مفرط لأنواع الأكسجين الحرة التفاعلية وجذور الهيدروكسيل الحره و التي تؤدي إلى خلل وظيفي في الميتوكوندريا ، وإصابة خلوية ، وتسمم أعضاء الجسم المختلفة. ومن ثم البحث عن عامل وقائي لا يزال تحديًا حقيقيًا للعلم.
وفي الآونة الأخيرة ، هناك اهتمام كبيرا نحو مزج مضادات الأكسدة الطبيعية المستخلصة من النباتات الطبية (Natural antioxidants) مع العقارات الكيميائية المعالجة للسرطان (Chemotherapeutics) .وذلك وذلك لتقليل الآثار الجانية الضارة ، والتي يمكن أن تكون سامة لخلايا الجسم الطبيعية. ولكن معظم مضادات الأكسدة الطبيعية تعاني من قلة الإتاحته الحيوية و ضعف الإمتصاص الخلوي. و لذلك تحميل العوامل المضادة للأكسدة داخل ناقلات نانوية الحجم قابلة للتحلل الحيوي ومتوافقة حيوياً يعد طريقاً للتغلب على هذه المشكلات. و حيث أن الجسيمات النانوية المصنوعه من الألبيومين (ANPs) يمكنها دخول الخليه عن طريق الالتقام الخلوي؛ مما قد يوفر اتاحة حيوية افضل و إطلاقًا بطيئاً مستمراً للعامل العلاجي وامتصاصًا خلويًا أفضل. بالإضافة الي تراكم جسيمات الألبيومين النانوية في الاورام الصلبة والأنسجة الملتهبة بسبب تعزيز نفاذية الاوعية الدموية في هذه الأنسجة مما يؤيد فرضية الإستهداف السلبي لتلك الجسيمات نانوية الحجم. كما أن جزيئات الالبيومين ذاتها تعمل كمضاد للأكسدة بطرق مباشرة وغير مباشرة والتي قد تعزز فعالية العامل المضاد للأكسدة المحمل في جسيمات الألبيومين النانوية.
وعقار السيسامول هو مركب عضوي طبيعي من المركبات الفينوليه المستخلصة من زيت السمسم و الذي يؤدي دورا هاما في المجال الطبي عن طريق نشاطه القوي كمضاد للأكسدة و مضاد للإلتهابات ودوره في معادلة الجذور الحرة الضارة للخلية، و لكن عقار السيسامول يعاني من التوافر الحيوي المحدود وأيضًا من الإخراج السريع وظهور نواتج الأيض مثل: كبريتات السيسامول وجلوكورونيد السيسامول خلال أربع ساعات داخل الجسم الحي.
في هذه الدراسة؛ تم تصنيع جسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول وتقييمها لأول مرة كناقلات نانوية محتملة للتغلب على مشكلة التوافر البيولوجي المحدود وتحسين خواص الحرائك الدوائية للسيسامول. ولذلك؛ تم تقسيم العمل في هذه الرسالة إلى فصلين رئيسيين:
الفصل الأول: تحضير وتحسين وتوصيف خصائص جسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول
حيث نجحت تقنية الإزالة (Desolvation technique) في تصنيع جسيمات الألبيومين النانوية المتجانسة بقدرة تحميل دوائية تتراوح من 14.8 إلى 116.7 ميكروغرام / مجم و جميع التركيبات المحضرة ذات أقطار جسيمات تتراوح من 111.5 إلى 367.1 نانومتر مع تجانسية PDI وشحنة سطح (Zeta potential) مناسبة.
أيضا تم دراسة تركيز البروتين (Albumin concentration) وقياس درجة الحموضة pH للمحلول الزلالي والعامل المفكك (Desolvating agent)المسؤول عن نزع الماء من البروتين على أنها ثلاثة متغيرات مستقلة تؤثر على خصائص جسيمات الألبيومين النانوية المحضرة.
تم اختيار ثلاثة مستويات لكل من العوامل المدروسة وعمل تصميم تجريبي (D-optimal drug design)، و؛والتي تتألف مصفوفاته من 18 عملية تجريبية . ثم إصطفاء الصيغة المثلى وفقًا للمعايير المحددة مسبقًا في التصميم وتحليل البيانات بنجاح عند الرقم الهيدروجيني 8 باستخدام البروتين بنسبة وزنية 5: 1 من الزلال إلى السيسامول وإستخدام خليط الإيثانول والأسيتون كعامل مفكك ونازع للماء من البروتين والغلوتارالدهيد كرابط متقاطع (Crosslinking agent).و كانت الصيغة رقم 14 متفقًة بشكل كبير مع القيم المتوقعة المقابلة التي تم حسابها بواسطة برنامج خبير التصميم. لذلك، وقع الاختيارعليها للمزيد من الدراسة والتحليل.
وقيس حجم الجسيمات وتجانسها من خلال تقنية تشتت الضوء الديناميكي (Dynamic light scattering) وحيث كان للصيغة المختارة متوسط حجم جسيم يبلغ 2.121 ± 127.24 نانومتر ومؤشر التشتت المتعدد للحجم يبلغ 0.014 ± 0.07. وأظهر التصوير بالمجهر الإلكتروني لجسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول أن الجسيمات لها شكل كروي منتظم مع سطح أملس ومتوسط حجم جسيم يبلغ 17.69±120.79 نانومتر (متوسط عدد المجموعة = 10) ، وهو ما يتوافق مع النتائج التي تم الحصول عليها من قياس تشتت الضوء الديناميكي، بينما تم تحديد شحنة السطح لجسيمات الألبيومين النانوية عن طريق قياس جهد زيتا؛ حيث الجسيمات النانوية المختارة ذات قيمة جهد زيتا سلبية وتبلغ -26.2 ± 1.53 مللي فولت.
أظهر التقدير الكمي للسيسامول باستخدام تقنية الكروماتوجرافيا السائلة عالية الأداء
((High performance liquid chromatography عن خطية جيدة لطريقة المعايرة وإمكانية تكرار القياس بدقة في نطاق التركيزات من 10 إلى 100 جم / مل، وأيضاً تحديد تركيز الجزيئات الألبيومين الحرة باستخدام طريقة برادفورد. وقد كانت قيمة النسبة المئوية لكفاءة الاحتواء Encapsulation efficiency %)) ونسبة تحميل جزيئات السيسامول علي جسيمات الألبيومين النانوية (Loading capacity) هي 1.0±87.86 % و 96.8 ± 92.4 جم / مجم على التوالي.
كشف تحليل تحويل فورييه بالأشعة تحت الحمراء FTIR)) عن وجود تفاعل بين الألبومين و السيسامول ، بالإضافة إلى دمج السيسامول في جزيئات الألبيومين النانوية ، مما يدعم فرضية أن مجموعة الهيدروكسيل في المركبات الفينولية مثل السيسامول يمكن أن ترتبط بمجموعة الكاربونيل ومجموعات السيانيد في سلاسل بروتين بولي ببتيد إلى جانب التفاعل العطري الكاره للماء مؤثراً علي البنية الثانوية للألبومين.
أجري تحليل قياس المسعر التفاضلي (DSC) للكشف عن أي تغيير في الحالة الفيزيائية للسيسامول المحمل في جزيئات الألبيومين النانوية. أظهر الرسم الحراري لمزيج محلول السيسامول و الألبيومين المحتضن لمدة 4 ساعات بعد التجفيد تغيرًا واتساعًا في قمة انصهار السيسامول في الرسم الحراري ، مما يشير إلى وجود تفاعل بين الألبيومين والسيسامول. علاوة على ذلك؛ لم يُظهر الرسم الحراري لجسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول القمة الماصة للحرارة للسيسامول عند 65.3 درجة مئوية مما يشير إلى أن تبلور السيسامول ثبط بواسطة البروتين أثناء تكوين جسيمات الألبيومين النانوية ، وبالتالي لم يعد الدواء موجودًا في الشكل البلوري.
أظهرت نتائج دراسة إطلاق الدواء من جسيمات الألبيومين النانوية المختبرة داخل المعمل نمط إطلاق ثنائي الطور للسيسامول، يشتمل على إطلاق انفجار أولي خلال أول ساعتين؛ متبوعًا بنمط إطلاق ممتد، مع إطلاق نسبة مئوية إجمالية من السيسامول على مدار 72 ساعة حوالي 62.3٪. يمكن أن يكون الإطلاق السريع الأول بسبب انتشار السيسامول من السطح الخارجي لجسيمات الألبيومين النانوية ، في حين أن الإطلاق البطيء يرجع إلى الانتشار البطيء للسيسامول عبر مصفوفات البروتين المترابطة. طبقت بيانات إطلاق السيسامول من الجسيمات الألبيومين النانوية على العديد من النماذج الحركية ، حيث تطابق بدرجة فعالة عالية مع نموذج هيجوشي ونموذج كورسمير بيباس الذي يُظهر أن إطلاق السيسامول من جسيمات الزلال النانوية كان محكومًا بآلية انتشار فيكيان.
أختبرت عملية التجفيف بالتجميد كوسيلة للحفاظ على ثبات فاعلية جسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول على المدى الطويل. و لكن أدى عدم وجود مواد واقية من التجمد إلى زيادة هائلة في حجم الجسيمات إلى 386 نانومتر ونقص التجانس بينها (مؤشر التشتت المتعدد ، 0.52). ثم إعادة تجفيد جسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول بالتجميد مع أنواع مختلفة من المواد الواقية من التجمد ، وقد تمكن سكر التريهالوز من الحفاظ على خصائص الجسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول وأظهر ثباتًا طويل الأمد لمدة تصل إلى ستة أشهر مع اختلاف غير مؤثر في حجم الجسيمات (قيمة أهمية ≥0.05).
لذلك، يمكن اعتبار جسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول بمثابة استراتيجية توصيل محتملة لإطالة عمر النصف للسيسامول والتغلب على التوافر البيولوجي المحدود. وبالتالي؛ تم اختيار هذه الصيغة لمزيد من اختبارات النشاط المضاد للأكسدة في المختبر وفي الجسم الحي.
الفصل الثاني: تقييم النشاط المضاد للأكسدة لجسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول في المختبر وفي الجسم الحي
أجريت تقييمات في المختبر علي خطوط خلايا الفئران الكبدية وفي الجسم الحي في نماذج حيوانية على مدي فاعلية السيسامول للحماية ضد الإجهاد التأكسدي الناجم عن تعاطي عقار دوكسوروبيسين. تم اختبار قيمة الحماية الخلوية لجسيمات الزلال النانوية المحملة بالسيسامول على خلايا كبد الفئران المعالجة بإضافة 1 ميكرومتر من دوكسوروبيسين وأظهرت نشاط وقائي أعلى بمقدار 1.2 مرة من محلول السيسامول الحر. كان للمعالجة المشتركة لدوكسوروبيسين مع كل من السيسامول الحر والمحمل علي جسيمات الألبيومين النانوية تأثير وقائي. ولكن؛ لوحظ ارتفاع معدل حماية الكبد للعقار المضاد للأكسدة المستخدم عندما تم تحميله في جسيمات الألبيومين النانوية مقارنة بالعقار الحر. يمكن تفسير ذلك من خلال الاستيعاب الخلوي والتراكم وامتصاص الخلايا لجسيمات الألبيومين النانوية عبر مسارات مختلفة في الخلية.
وأظهرت دراسة الحرائك الدوائية أن متوسط عمر النصف ، و وقت بقاء الدواء في الجسم و مساحة المنطقة الواقعة تحت المنحنى للسيسامول المحمل في جسيمات الألبيومين النانوية كان أعلى بكثير (قيمة الأهمية ˂ 0.05) من المجموعة المعالجة بمحلول السيسامول الحر، في حين أن معدل التخلص من السيسامول خارج الجسم كان أقل (قيمة الأهمية ˂ 0.05) بالمقارنة بقياسات المجموعة المعالجة بمحلول السيسامول الحر. تشير النتائج المذكورة أعلاه إلى أن جسيمات الزلال النانوية المحملة بالسيسامول تزيد من مدة بقاء السيسامول في الدورة الدموية ، مما يؤدي إلى زيادة كمية السيسامول المتاح للإ متصاص الخلوي.
علاوة على ذلك ، دراسة نتائج قياس عامل أكسدة الدهون (LPO) والعلامات الحيوية القلبية وإنزيمات الكبد في التقييم الكيميائي الحيوي. حيث أدي الحقن التراكمي لفئران الألبينو المعملية بعقارالدوكسوروبيسين داخل الصفاق إلي ارتفاع مستويات مصل الدم من إنزيم ناقلة أمين الألانين (ALT) و إنزيم ناقلة أمين الأسبارتات، (AST) وإنزيم كرياتين كيناز (CK) و إنزيم نازع هيدروجين اللاكتات (LDH) إلي 2.7 و4 و3.3 و3 أضعاف القيم الطبيعية المقابلة علي التوالي. ومن الجهة الأخرى، أدت المعالجة المشتركة للدكسوروبيسين مع جسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول إلى ارتفاع مستوى إنزيم كرياتين كيناز وإنزيم نازع هيدروجين اللاكتات في مصل الدم بنسبة 59.3% و 64.5% علي التوالي. في حين انخفاض قيمة إنزيم ناقلة أمين الألانين وإنزيم ناقلة أمين الأسبارتات في مصل الدم بنسبة 60.5 % و59 % علي التوالي. بالمقارنة بالقيم المقابلة في المجموعة المعالجة بالسيسامول الحر وألتي بلغت 35.6% ، 47.2% و49.9% و 41.2 % علي التوالي.
بالإضافة إلى ذلك؛ أظهرت النتائج البيوكيميائية زيادة معنوية في مستويات مؤشر أكسدة الدهون فوق القيم الطبيعية بنسبة 21.6 و 9.4 و 114 و 7.5 و 8.8 أضعاف في عينات مصل الدم والقلب والكبد والكلى والخصية على التوالي مع الحقن التراكمي لعقار دوكسوروبيسين. ونجحت جسيمات الألبيومين النانوية المحملة بالسيسامول في استعادة مستويات علامات أكسدة