The effect of growth factor loaded niosomes on neuronal cell survival

Abstract

Büyüme faktörleri (GF), genellikle protein veya steroid hormonları yapısında hücresel büyüme, çoğalma ve hücresel farklılaşma için protein sinyallemesini uyarma yeteneğine sahip bir sitokin alt kümesidir. Nörolojik hastalıkları GF ile tedavi etmeye yönelik yeni bir yaklaşım, beyindeki nöronal dejenerasyonu azaltma veya önleme potansiyeli sunmaktadır. Bununla birlikte, GF kan-beyin bariyerini geçmek için nispeten büyük ve polar olması ve kısa bir biyolojik yarı ömre yol açan hızlı bozunma oranı nedeniyle sınırlı bir etkiye sahiptir. GF'in beyin üzerinde etkinliğini arttırmak için nanaopartiküller kullanılır. Niozomlar, noniyonik yüzey aktif maddeler ve steroidlerden oluşan nano boyutlu veziküler ilaç taşıyıcı sistemleridir. Bu çalışmada Nöral Büyüme Faktörü (NGF), bozunmadan iletilmek amacıyla niozomlara yüklenme ve nöral hücre üzerindeki terapötik etkisi değerlendirilmek amacıyla yapılmıştır. Bu bağlamda, NGF yüklenmeden önce bir model protein olarak sığır serum albumin (BSA) kullanılmıştır. Başlangıçta optimizasyon çalışmaları için, BSA yüklü niozomlar kullanıldı. Daha sonra, BSA ve NGF yüklü niozomlar, Span 60 ile ters faz buharlaştırma tekniği kullanılarak hazırlandı. Enkapsüllenme verimliliği (% EE), protein salım profili, parçacık boyutu, vezikül morfolojisi, boş ve BSA ve NGF yüklü niozomların sitotoksisitesi değerlendirildi. Niozom formülasyonlarından % 50 kolesterol içeriği ve Span 60 ile hazırlanan formülasyonda, en yüksek BSA ve NGF enkapsülasyon oranı % 64.6 ± 3.3 ve ortalama parçacık boyutu 185, 5 ± 1.0 nm olarak elde edildi. Vesikül morfolojisi değerlendirildi. Bu çalışmada farklı sürfaktanlar kullanılarak ve farklı kolesterol yüzdeleriyle niozomlar hazırlanarak bileşenlerin niozom yapısı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Niozoma NGF' in başarıyla yüklendiği ve yavaş salım profiline sahip bir sistem olduğu gösterilmiştir.

Growth factors (GF) are a subset of cytokines that have the capability to stimulate protein signaling for cellular growth, proliferation and cellular differentiation, usually in the form of protein or steroid hormones. A new approach to treat neurological diseases with GF, offer the potential to reduce or prevent neuronal degeneration in the brain. However, GF has a limited effect, because relatively large and polar to cross the blood-brain barrier and rapid degradation rate leading to a short biological half-life. For enhancing the effeciency of GF nanaoparticles are used for delivery. Niosomes are nano-sized vesicular drug delivery systems consisting of non-ionic surfactants and steroids. The main purpose of this study is load Neuronal Growth Factor (NGF) into niosomes in order to deliver it to neural cells without degradation and to evaluate the therapeutic efficiency of niosome delivery systems for neuronal cell survival. Bovine serum albumin (BSA) loaded niosomes was initially involved in optimization studies. BSA and NGF loaded niosomes were prepared using the reverse phase evaporation technique using Span 60. The encapsulation efficiency (EE %), protein release profile, particle size, vesicle morphology, cytotoxicity of empty and BSA and NGF loaded niosomes were evaluated. Niosome formulation prepared with Span 60 with 50% cholesterol content, the highest BSA and NGF entrapment efficiency rate was obtained as 64.6%±3.3 and the average particle size was185 ± 1, 0 nm. Vesicle morphology was evaluated. In this study, the effect of the components on the niosome structure was demonstrated with using different surfactants and preparing niosomes with different cholesterol percentages. NGF has been shown to be successfully loaded into the niosome and has a slow release profile.