Enkapsulacja jako metoda dostarczania związków aktywnych do adipocytów - badania spektroskopowe

Otyłość jest jedną z najpoważniejszych chorób przewlekłych współczesnego społeczeństwa. Możemy wręcz stwierdzić, że obecnie stoimy w obliczu pandemii tej choroby. Znane metody leczenia otyłości to: stosowanie odpowiedniej diety, wprowadzanie aktywności fizycznej, czy w skrajnych przypadkach operacje chirurgiczne. Jedną z potencjalnych strategii wspomagających leczenie otyłości jest efekt brązowienia tłuszczu. Brązowienie tkanki tłuszczowej, występuje, gdy w białych adipocytach rozwijają się cechy adipocytów brązowych, czego skutkiem jest powstanie adipocytów beżowych.Karotenoidy należą do najważniejszych składników odżywczych i posiadają wiele pozytywnych skutkach zdrowotnych. Wiadomo także, że dzięki swojej aktywności mogą również brać udział w brązowieniu adipocytów. Jednym z karotenoidów, który może stymulować komórki tłuszczowe do brązowienia, jest astaksantyna. Jednakże karotenoidy napotykają na problemy w ich stosowaniu ze względu na ich niską biodostępność, wynikającą z ich niskiej rozpuszczalności w wodzie. W celu rozwiązania tego problemu proponuje się enkapsulację karotenoidu w nanonośnikach.Wrażliwy na agregację sygnał chiroalooptyczny (elektronowego dichroizmu kołowego (ECD) i rezonansowej ramanowskiej aktywności optycznej (RROA)) pochodzący od enancjoczystej (3S,3'S)-astaksantyny wykorzystano do zbadania i kontrolowania procesów agregacji karotenoidu w nanocząsteczkach Pluronic F-127. Proces tworzenia J-agregatów karotenoidu wewnątrz nanonośników konkuruje początkowo z tworzeniem kinetycznie stabilizowanych agregatów typu H1 poza micelami. Nanonośniki zawierające stabilne J-agregaty astaksantyny zapewniają kontrolowane uwalnianie cząsteczek karotenoidów do pierwotnych adipocytów myszy.Obesity is one of the most serious chronic diseases in a modern society. In fact, we are currently facing a pandemic of this illness. The known methods of treating obesity include: applying a proper diet, introducing physical activity, or, in extreme cases, surgical operations. One of the potential strategies to support obesity treatment is the fat browning. Browning of the white adipose tissue occurs when brown adipocytes develop in white adipocytes, resulting in the formation of beige adipocytes.Carotenoids are among the most important nutrients with a number of positive health effects. It is also known that, due to their activity, they are involved in adipocyte browning. One of the carotenoids that it has a potential to stimulate browning is astaxanthin. However, carotenoids as dietary supplements encounter problems due to their low bioavailability and bioaccessibility arising from their low water solubility. In order to solve this issue, the encapsulation of carotenoids in nanocarriers is proposed.The aggregation-sensitive chiroptical (electronic circular dichroism (ECD) and resonance Raman optical activity (RROA)) output, provided by enantiopure (3S,3’S)-astaxanthin, was used to investigate and control the assembling processes of the carotenoid in Pluronic F-127 nanoparticles. The process of carotenoid J-aggregation inside nanocarriers is interfered with the formation of kinetically stabilized H1 self-assemblies outside the micelles. Nanocarriers with encapsulated stable J-aggregates provide controlled release of carotenoid molecules to primary murine adipocytes