The effect of atorvastatin loaded aptamer conjugated silica nanoparticles on anti-inflammatory signaling pathway in huvecs

Abstract

Dünya genelinde kardiyovasküler hastalıklar ölüm nedenleri arasında birinci sıradadır ve milyonlarca insanı etkilemektedir. Ateroskleroz, oksijen bakımından zengin kanın organlara akışını sınırlayan kronik enflamatuar hastalıktır. Aterosklerozun ilerlemesi kalp krizi ve/veya inme ile sonuçlanabilir. Enflamasyonun moleküler mekanizmasını doğrudan hedef alan ve baskılayan hiçbir ilaç tedavisi bulunmamaktadır. Mevcut klinik uygulamada, statin ve aspirin gibi sadece birkaç tedavi ateroskleroz gibi kardiyovasküler hastalıkları etkin bir şekilde azaltır. Bununla birlikte, yüzde 30 ila 40'ı bu tedavi stratejilerine olumlu geribildirim veriyor. Bu nedenle, ilaç uygulamasının hastalık bölgesine güvenli bir şekilde verilmesini geliştirmek önemlidir. Statinler karaciğer de LDL üretimini inhibe eden 3-hidroksi-3-metilglutaril-koenzim A (HMG-CoA) redüktaz inhibitörlerdir. Kolesterol düşürücü etiklerine ek olarak, damar koruyucu pleiotropik etkileresahiptir. Bu çalışmanın amacı, endotel hücrelerinde atorvastatin ilacının en önemli pleitropik etkisini, p-Akt/eNOS aktivasyon yolu, gözlemleyerek atorvastatinin hedefli ve kontrollü salım sistemi yoluyla terapötik etkinliğini değerlendirmektir. Bu nedenle ICAM-1 hedefli aptamer konjuge edilmiş atorvastatin kapsüllenmiş mesoporous silica nanoparçacıkları geliştirildi (ICAM-1 Aptamer-Atorv-MCM41). HUVEC hücreleri altı saat boyunca TNF-α ile ön işleme tabi tutuldu, daha sonra 24 saat boyunca Atorvastatin ve ICAM-1 Aptamer-Atorv-MCM41 ile inkübe edildi. eNOS ve p-Akt (Ser473) mRNA ekspresyonu ve protein seviyeleri RT-PCR ve Western blot yöntemleri ile belirlendi. Sonuçlara göre, atorvastatin ilacının hedefli ve kontrollü salım sistemi ile eNOS ve p-Akt (Ser473) ekspresyonunu artırdığını gösterdi. Sonuç olarak, ICAM-1 aptamer konjuge edilmiş atorvastatin kapsüllenmiş MCM41 hedefli ilaç dağılım sistemi aterosklerozun önlenmesi için yeni aday yaklaşım sağlayabilir.

In worldwide, cardiovascular diseases (CVD)are first causes of death and affecting millions of humans. Atherosclerosis is a type of chronic inflammatory disease that limits flowing of high oxygen contain blood to organs. Progress of atherosclerosis may result in heart attack and stroke. Drug therapy still is not available to date that directly target and suppress the molecular mechanisms of inflammation. In current clinical practice, only few therapies such as statin and aspirin are effectively diminishing the cardiovascular diseases such as atherosclerosis. However, only 30 to 40 percent of the patients give positive feedback to these treatment strategies. Therefore, it is important to develop the safe delivery of drug administration to the disease region. Statins are 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase inhibitors that prevent production of LDL inside liver. Besides to cholesterol reducing effect of statin, they have various pleiotropic effects in this way they act as vascular protective. This study aim was to evaluate therapeutic efficiency of atorvastatin loaded targeted and controlled release system compared to only atorvastatin via p-Akt/eNOS activation pathway in endothelial cells. For this reason, ICAM-1 specific Aptamer conjugated Atorvastatin encapsulated mesoporous silica nanoparticles (ICAM-1 APT-Atorv MCM41) was developed. HUVEC stimulated six hours with TNF-α for then incubated with Atorvastatin and ICAM-1 APT-Atorv MCM41 for 24 hours. mRNA expression of eNOS and protein levels of eNOS and p-Akt and were observed with RT-PCR and Western blot methods. This study results indicated that targeted delivery of atorvastatin increased eNOS and p-Akt (Ser473) expression level. In conclusion, ICAM-1 Aptamer conjugated atorvastatin encapsulated MCM-41 nanoparticle drug delivery system may provide new candidate approach for preventing atherosclerosis.