Dans une étude récente publiée dans le Frontières journal, les chercheurs ont évalué le rôle des nanodisques de lutéine contre les dommages induits par la lumière ultraviolette (UV) sur les cellules rétiniennes.
La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) représente 8,7 % des cas de cécité dans le monde. Des études ont attribué cet impact négatif à l’augmentation de l’espérance de vie, à la génétique, à la fumée de tabac, à l’inflammation chronique et au stress oxydatif. La forme de DMLA la plus courante est le type sec ou non exsudatif causé par la dégénérescence des cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien (RPE), entraînant la mort secondaire des cellules photoréceptrices et la perte de vision qui s’ensuit. Il est urgent de développer des thérapies pour restaurer la vision chez les patients atteints de DMLA.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont démontré l’efficacité du nanodisque de lutéine (ND) en tant que nouveau système d’administration de lutéine contre les dommages induits par la lumière UV liés à la DMLA.
L’équipe a évalué la capacité relative des composants de diverses formulations ND à avoir un impact sur la solubilité de la lutéine dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) à l’aide d’expériences d’efficacité de solubilisation. Des composants ND spécifiques ont été incorporés à la lutéine, suivis de l’élimination des matières insolubles pour estimer la teneur en lutéine. De plus, l’impact de l’incorporation de ND sur les aspects spectraux de la lutéine a été évalué en analysant les spectres d’absorbance UV/Vis. De plus, la taille des particules de lutéine ND a été caractérisée par chromatographie de filtration sur gel par chromatographie liquide sur protéines rapides (FPLC).
De plus, l’efficacité de la lutéine ND en tant que véhicule de livraison a été estimée en incubant des cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes-19 (ARPE-19) avec uniquement des milieux et avec uniquement des milieux contenant de la lutéine ND et en analysant la lutéine.
Résultats
L’étude a montré que la lutéine présentait une solubilité complète dans des mélanges de solutions contenant du PBS. L’efficacité de solubilisation observée dans les solutions comprenant de la lutéine avec de l’apolipoprotéine humaine recombinante (apoA-I) était de 19 %, tandis que celle de la lutéine avec de la phosphatidylcholine de jaune d’œuf (EYPC) était de 37 %, tandis que la même chose dans des solutions contenant de la lutéine, de l’apoA-I et L’EYPC était de près de 90 %. Par conséquent, une lutéine soluble aqueuse ND a été développée uniquement lorsque le mélange de formulation comprend une bicouche avec une apolipoprotéine et une protéine d’échafaudage phospholipidique.
Les spectres d’absorbance UV/Vis ont montré que dans l’éthanol, la lutéine présentait les maxima d’absorbance caractéristiques lorsque γ = 424, α = 445 et β = 472 nm. D’autre part, une absorbance insignifiante a été détectée pour cette gamme de longueur d’onde dans le contrôle ND. Les spectres correspondant à la lutéine ND ont abouti à un schéma similaire à celui observé pour la lutéine dans l’éthanol. Contrairement aux valeurs notées pour la lutéine dans un solvant organique, ses maxima d’absorbance caractéristiques étaient décalés vers le rouge. L’équipe a noté que le décalage vers le rouge associé aux maxima d’absorbance pour la lutéine ND avec du PBS, par rapport à la lutéine libre avec de l’éthanol, était dû à une variation des conditions environnementales.
Les chromatogrammes correspondant à la lutéine ND ont donné un pic majeur de 28 nm élué de 8,2 à 10,2 ml avec un pic d’absorbance mineur élué entre 12,2 et 14,2 ml. Le pic principal détecté contenait 99 % de lutéine, tandis que plus de 99 % des phospholipides étaient détectés dans le pic principal d’absorbance. Ce schéma d’élution suggérait que le pic d’absorbance mineur correspondait à l’apoA-I qui n’était pas incorporée dans ND, et que le pic majeur était associé à la lutéine ND. La comparaison de ce pic majeur avec les normes protéiques a révélé une taille de particule comprise entre 200 kDa et 300 kDa. La FPLC a montré une population homogène de ND dans le mélange de formulation de ND.
De plus, l’incubation d’ARPE-19 avec des milieux témoins et contenant de la lutéine ND a montré que ce dernier contenait 35 % ± 13,4 % de lutéine en plus par mg de protéine cellulaire que le premier. En outre, les mesures de viabilité cellulaire ont révélé que les cellules incubées avec des milieux de contrôle présentaient une diminution remarquable de la viabilité cellulaire. En revanche, les cellules incubées avec de la lutéine ND présentaient une augmentation de la viabilité cellulaire dépendante de la concentration de lutéine. De plus, l’incubation de cellules ARPE-19 sans EYPC rHDL (lipoprotéine haute densité reconstituée) avec 2 heures d’exposition aux rayons UV a entraîné une réduction d’environ 50 % de la viabilité cellulaire. D’autre part, l’irradiation UV des cellules ARPE1-9 après incubation de lutéine ND a montré une viabilité cellulaire comparable à celle observée en l’absence de lumière UV.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que l’incorporation de lutéine dans les nanodisques améliorait remarquablement la solubilité de la lutéine. De plus, l’apport de lutéine via la lutéine ND dans les cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes a entraîné une augmentation de la teneur en lutéine dans les cellules.
