Manapság egyre többször lehet hallani a micella hatásairól. De hogy pontosan mi is ez, hogyan működnek és miben segítenek nekünk, azt most részletesen elmagyarázzuk.
A micella a modern tudomány egyik relatív új felfedezése. Talán elsőre nem is sejted, de gyakorlatilag minden nap találkozol a micellákkal és annak hatásaival. Ha mosakodtál szappannal vagy mostál már ruhát különféle mosószerrel, akkor bizony tudatosan használtad is már a micellákat.
Persze ezek csak a hétköznapokon használt módok, de ezek arra is képesek, hogy különféle hatóanyagokat csomagoljuk beléjük, amit aztán direkt a sejten belülre juttatnak. Egyszóval nem csak a hétköznapi életben, hanem a gyógyszerészetben is fontos szerepet játszhatnak. Sőt a későbbiekben az sem kizárt, hogy olyan betegségek gyógyításában is szerepe lehet, melyre eddig hiába kerestek megoldást.
Micella a hétköznapokban
Ha nagyon le akarjuk egyszerűsíteni, akkor azt mondhatjuk, hogy a micellák olyan apró gömbök, amik magukba zárják a zsírban oldódó anyagokat. Ezzel a működéssel például eltávolítják a különböző szennyeződéseket. A hétköznapokban legtöbbször akkor találkozunk vele, amikor a szappan érintkezik a vízzel. Gondoljuk csak el, ha egy zsíros serpenyőt próbálunk sima vízzel elmosogatni, annak jó eséllyel az lesz a vége, hogy a zsír ott fog maradni. Ha viszont használunk szappant vagy mosogatószert, akkor a felületen micellák képződnek, melyek a korábban említett módon magukba magába zárják a szennyeződéseket, majd vízzel érintkezve egyszerűen távoznak is a szennyezett felületről.
De ugyan ez történik a ruhák mosásakor is. A mosószerek hatására a ruhán megtalálható szennyeződés a ruha felületéről a micellák belsejébe kerül. Ezt követően amikor víz éri a felületet, a szennyeződés egész egyszerűen a micellák belsejébe zárva távozik a ruháról.
Persze ez csak egy leegyszerűsített példa, hiszen a micellák alakja és mérete nagy mértékben függ a körülményektől. Ilyen például a hőmérséklet, az oldószer, az oldott anyag minősége és mennyisége.
Ma már gyakran találkozhatunk például micellás vízzel is, ami a fenti logika alapján az arcról képes eltávolítani a szennyeződéseket. Ennél egy fokkal komolyabb a gyógyszerészetben és az egészségügyben való alkalmazása, de erről majd még szó fog esni a későbbiekben.
De mi is az a micella?
A micellákat alkotó molekulákat megvizsgálva két részre bonthatjuk őket. Az egyik részük a poláris (avagy vízoldékony, hidrofil) – ezt álalában fejnek nevezik, míg a másik felük apoláris (zsíroldákony, lipofil) – ez pedig a micelláknak a hosszú szénláncból álló farok része.
A névből már sejteni lehet, hogy a fej része vízoldékony (poláros, hidrofil), míg a másik része, a farok rész zsíroldékony (apoláris, lipofil).
A micellák nanoméretű önszerveződő amfifil magstruktúrákból áll, amelyek spontán módon fejlődnek ki vizes környezetben, hidrofób kölcsönhatások révén. Ezek felületaktív anyagok, vagyis tenzidek. Vízben különböző alakzatot vesznek fel, ami lehet szabályos gömb, de henger vagy lapított formájú is lehet.
Ha megnézzük őket, jól látni, hogy amikor a farkuk áll befelé, akkor a fejük kifelé áll. De ugyan ez igaz fordítva is. A lényeg, hogy az azonos tulajdonságú molekularészek, mindig ugyan abba az irányba rendeződnek el. Tehát ha a fej kifelé néz, akkor minden molekula feje része kifelé néz.
Egy biztos, hogy vízben a fej rész mindig kifelé áll. Egy lipofil oldatban, például zsírban a micellák szerkezete éppen fordítva van, ezeket hívjuk inverz micelláknak. Ez esetben a nem poláros, azaz apoláris micellák az oldószerben a hidrofil fejcsoportok érintkezése a környező oldószerrel nem hoz létre másodlagos kémiai kötéseket. Ez eredményezi például azt a helyzetet, amikor vizet tudunk olajos oldatba juttatni.
A micellák szerkezete nagyon hasonlítanak a sejtmembránokhoz. Ez a hasonlóság pedig lehetővé teszi, hogy a micellák beépüljenek a sejtmembránokba. A micellák beépülésére pedig azért van szükség, mert a rosszul oldódó zsírsavakat olyan helyre szállítják a szervezeten belül, ahol azok képesek lesznek felszívódni.
Ami még fontosabb, hogy az emésztés során keletkező micellák zsírban oldódó vitaminokat és koleszterint tartalmaznak. A koleszterinnek pedig membránstabilizáló hatása van a sejthártyában. Ez pedig a fizikai behatásokkal szemben ellenállóbá teszi a sejteket.
Gyógyszertechnológiai jelentősége
A nano-gyógyszerhordozó rendszerek közé tartoznak a micellák, azaz segíteni tudnak a hatóanyagok felszívódásában.
Ezt szintén egy egyszerű példán keresztül lehet bemutatni:
Ha egy pohár vízbe étolajat cseppentünk, akkor az olaj megáll a víz tetején. Ha viszont a gömb alakú micella belsejébe tesszük, akkor oldhatóvá teszi és nem a víz tetején fog összeállni. Ez pedig nagy előrelépést jelent a gyógyszerészetben, mert a gyógyszermolekulát külső hatásoktól védve tudja oldott formában a célstruktúrához eljuttatni.
Ha kicsit szakszerűbben szeretnénk megérteni a működését, akkor tudni kell, hogy a micellák olyan nanohordozók , amelyek amfifil blokk- kopolimerek vizes oldatokban történő spontán elrendezésével jönnek létre. Ezek a nanorészecskék hidrofób mag-hidrofil héj architektúrával rendelkeznek, amely megkönnyíti a hidrofób gyógyszerek betöltését a magba. Ez javítja ezeknek a gyógyszereknek az oldhatóságát.
Egyszerűben összefoglalva a micellák a vízben rosszul oldódó gyógyszerek szállítására is képesek lehetnek.
Ezzel a micellák lényegében egy új gyógyszerhordozó rendszerek kifejlesztésében tud segíteni és sokkal hatékonyabban tudja eljuttatni a beléjük zárt anyagokat, mint korábban bármi más. Ezekkel a különböző szerkezetű és alkalmazású készítményekkel a hatóanyag átjuttatható a véragygáton, más szövetek károsítása nélkül.
Lényegében lehetőséget biztosítanak az emberei szervezetben, hogy a betegség által érintett adott szerven fejtsék csak ki hatásukat, ami által csökken a mellékhatások kialakulásának valószínűsége, illetve azok sűrűsége.
A micellák jellemző mérete a gyógyszerészeti felhasználás szempontjából 10 és 80 nm között változik. Átlagban egyébként a nano-gyógyszerhordozó rendszerek 1 és 1000 nm között vannak, amiből kiderül, hogy a micellák ezek közül is a legkisebbekhez sorolhatók be.
Az is fontos szempont, hogy a mesterségesen polimer molekulákból is előállítható micellák stabilabbak a hagyományos micellákhoz képest, ezáltal sokkal alkalmasabbak a gyógyszerek adagolásra, mert hosszabb keringési időt és jobb biológiai eloszlást biztosítanak.
Ráadásul egyes kutatások azt is kimutatták, hogy a PEG-PE micellák az egerekben elpusztították a daganatokat. Bár a micellák felfedezése relatív nem nyúlik vissza a régmúlta, az általa végzett kísérletekből azt sejthetjük, hogy képes lehet a daganatos betegségek gyógyítására is.
Fotó: Konstantin Kolosov/Pixabay
