تفاعل دندريميرات بولي (أميدو آمين) مع الأغشية الدهنية المدعومة والخلايا: تشكيل الثقوب والعلاقة بالنقل

قمنا بدراسة تفاعلات دندريميرات بولي (أميدو آمين) (PAMAM) مع الأغشية الدهنية المدعومة 1,2-ديمايرستويل-سن-غليسيرول-3-فوسفوكولين (DMPC) وأغشية خلايا KB و Rat2 باستخدام المجهر القوي الذري (AFM) واختبارات الإنزيمات وقياس تدفق الخلايا والمجهر الفلوري. لوحظ أن دندريميرات PAMAM من الجيل 7 (G7) المترابطة بالأمين (10-100 نانومتر) تشكل ثقوبًا بقطر 15-40 نانومتر في الأغشية الدهنية المدعومة المائية. لم تُحدث دندريميرات G5 المترابطة بالأمين تشكيل الثقوب لكنها وسعت الثقوب في العيوب الموجودة. لم تسبب دندريميرات PAMAM المترابطة بالأسيتاميد من G5 تشكيل الثقوب في هذه النطاقات التركيزية. تم دراسة التفاعلات بين دندريميرات PAMAM وأغشية الخلايا في المختبر باستخدام خلايا KB و Rat 2. لم تكن دندريميرات G5 المترابطة بالأمين أو بالأسيتاميد سامة للخلايا حتى تركيز 500 نانومتر. ومع ذلك، أشارت إفراز البروتينات السيتوبلازمية مثل اللاكتات هيدروجيناز (LDH) واللوكسفيراز (Luc) القائم على الجرعة إلى أن وجود دندريمير PAMAM المترابط بالأمين G5 قلل من سلامة غشاء الخلية. على النقيض من ذلك، كان لتواجد دندريميرة PAMAM المترابطة بالأسيتاميد G5 تأثير ضئيل على سلامة الغشاء حتى تركيز 500 نانومتر. لم يكن التحفيز على النفاذية الناجم عن الدندريميرات المترابطة بالأمين دائمًا، وعادت تسرب الإنزيمات السيتوسولية إلى مستويات طبيعية بعد إزالة الدندريميرات. تم التحقيق في الآلية التي غيرت بها دندريميرات PAMAM الخلايا باستخدام المجهر الفلوري، واختبارات LDH وLuc، وقياس التدفق الخلوي. كشفت هذه الدراسة أن (1) آلية تشكيل الثقوب تتوافق مع الملاحظات بشأن إدخال الدندريمير، (2) يمكن للبروتينات السيتوسولية أن تخرج من الخلية عبر هذه الثقوب، و (3) يمكن اكتشاف جزيئات الصبغة التي تنتشر داخل الخلية أو خارجها من خلال نفس ثقوب الغشاء. إن انتشار الدندريميرات عبر الثقوب يكفي لشرح امتصاص دندريميرات PAMAM المترابطة بالأمين G5 إلى الخلايا ويتوافق مع عدم امتصاص دندريميرات PAMAM المترابطة بالأسيتاميد G5.