Der Einfluss von Zilien und der mukoziliäre Clearance auf die erfolgreiche Abgabe von Medikamenten

Die nasale mukoziliäre Clearance ist einer der wichtigsten Faktoren, die die nasale Abgabe von Medikamenten und Impfstoffen beeinflussen. Sie ist auch der wichtigste physiologische Abwehrmechanismus in der Nasenhöhle. Sie entfernt inhalierte (und abgegebene) Partikel, Mikroben und Substanzen, die im Schleim gefangen sind. Fast alle eingeatmeten Partikel werden im Schleimteppich gefangen und mit einer Geschwindigkeit von 8-10 mm/h in Richtung Rachen transportiert. Dieser Transport erfolgt durch die flimmernden Zellen, die etwa 100-250 bewegliche Zellanhänge namens Zilien enthalten, die 0,3 µm breit und 5 µm lang sind und etwa 1000 Mal pro Minute oder 12-15 Hz schlagen. Für eine effiziente mukoziliäre Clearance muss die Wechselwirkung zwischen den Zilien und dem nasalen Schleim gut strukturiert sein, wobei die Schleimschicht eine dreischichtige Struktur aufweist: eine obere Gelschicht, die auf der unteren, wässerigen Lösung schwimmt, die als periziliäre Flüssigkeitsschicht bezeichnet wird, und eine dritte Schicht von Tensiden zwischen diesen beiden Hauptschichten. Pharmakokinetische Berechnungen der mukoziliären Clearance zeigen, dass dieser Mechanismus einen erheblichen Unterschied in der Bioverfügbarkeit nach nasaler Abgabe ausmachen kann. Wenn die Formulierung die nasale Schleimhaut reizt, bewirkt dieser Mechanismus, dass das Reizmittel schnell verdünnt wird, gefolgt von einer erhöhten Clearance, und geschluckt wird. Das Ergebnis ist eine deutlich kürzere Verweildauer in der Nasenhöhle und damit eine geringere nasale Bioverfügbarkeit.