Obezite, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde yaygınlık giderek artan en acil küresel sağlık sorunlarından biri haline gelmiştir. Dünya Sağlık Örgütü'ne göre, 2016 yılında 650 milyondan fazla yetişkin obez olarak sınıflandırıldı ve 2022'de ≥18 yaşındaki yetişkinlerin yaklaşık %43'ü fazla kiloluydu ve %16'sı obezite ileyaşıyordu. Obezite, metabolik sendrom, kardiyovasküler hastalıklar, tip 2 diyabet ve çeşitli kanserlerle yakından ilişkilidir; bu da önemli sosyoekonomik ve sağlık yükleri oluşturur 2,3. Mevcut tedavi stratejileri, diyet kısıtlaması, egzersiz, farmakoterapi ve bariatrik cerrahi gibi sadece kısmi ve çoğunlukla geçici faydalar sağlar. Bu yaklaşımlar genellikle hasta uyumu zayıf, sınırlı uzun vadeli etkililik, yüksek invazivlik ve istenmeyen yan etkiler ile mücadeleeder 4,5. Sonuç olarak, obezite yönetimi için güvenli, etkili ve hastaya uygun yerel tedavilere acil bir ihtiyaç vardır.
Doğal biyoaktif bileşikler, çoklu hedefli etkileri ve genel olarak avantajlı güvenlik profilleri nedeniyle anti-obezite ajanları olarak giderek artan ilgi görmektedir. Örneğin, flavonoid glikozid olan rutin, adipojenik transkripsiyon faktörlerini baskılayarak ve mitokondriyal biyogenezi teşvik ederek anti-lipojenik ve metabolik düzenleyici etkilergösterir 6. Biberlerin keskin bileşeni olan kapsaisin, enerji harcamasını artırdığı, beyaz yağ dokusunun kahverengileşmesini tetiklediği ve geçici reseptör potansiyel vanilloid 1 (TRPV1)sinyalini aktive ederek lipid birikimini inhibe ettiği bildirilmiştir. Ancak, bu bileşiklerin klinik translasyonu, zayıf sulu çözünürlüğü, düşük ağız biyoyararlanımı, hızlı metabolizma ve kapsaisin durumunda yutulduğunda gastrointestinal tahrişnedeniyle engellenmektedir 9.
Nanoteknoloji tabanlı ilaç dağıtım sistemleri, bu sınırlamalara umut vaat eden çözümler sunar. Lipozomlar, polimerik nanopartiküller ve protein bazlı nanotaşıyıcılar, ilaç çözünürlüğünü, stabilitesini ve hücresel alımını belirgin şekildeiyileştirebilir. Özellikle, gıdadan alınan bir süt proteini olan α-laktalbumin, kısmen hidrolize olarak amfifilik peptitlere dönüştürülebilir ve bu peptitler, kapsaisin11 gibi hidrofobik molekülleri kapsülleyebilen nanomisellere dönüşür. Bu α-laktalbumin nanoyapılarının, gıda ve ilaç matrislerinde çeşitli hidrofobik biyoaktiflerin çözünürlüğünü, kararlılığını ve biyoyararlanımını artırdığıgösterilmiştir 12,13. Buna rağmen, nanotaşıyıcıların sistematik uygulaması hâlâ hedef dışı doku dağılımına ve potansiyel sistemik toksisiteye yol açabilir14.
Mikroiğne (MN) teknolojisi, transdermal ilaç teslimatı için minimal invaziv, hasta dostu bir platform olarak ortaya çıkmıştır. Hyaluronik asit (HA) ve polivinil alkol (PVA) gibi biyouyumlu polimerlerden hazırlanan çözünebilir MN'ler, tabaka korneyumuna ağrısız nüfuz edebilir, yerleştirildikten sonra çözünebilir ve hedeflenen dokularda hassas yerel ilaç biriktirilmesinimümkün kılar 15,16. Nanotaşıyıcıların MN'lerle birleştirilmesi, deri altı yağ dokusunda ilaç birikimini artırırken sistemik maruziyeti ve yan etkileri azaltır17. Önemli olarak, çözünen HA ve PVA bazlı MN yamaları, aşıların ve biyofarmasevtiklerin transdermal teslimatı için klinik kullanıma doğru ilerletiliyor ve18 ölçekte avantajlı güvenlik, hasta kabulü ve üretim edilebilirliği gösteriyor.
Bu gelişmeler üzerine inşa edilen bu çalışma, kapsaisin kapsülleyen α-laktalbumin nanomiselleriyle yüklü çözünebilir MN yamalarının üretimini tanımlamaktadır. Bu protokolde, α-laktalbumin 6 mg/mL ile çözünür ve enzimatik olarak hidrolize edilir; böylece kapsaisin yüklü nanomisellere dönüşen amfifilik peptitler üretilir. Nanomiseller, standart mikro kalıplama süreçleriyle uyumlu ve daha büyük, insan boyutundaki yamalara kolayca ölçeklenebilir olan bir HA/PVA matrisine entegre edilir ve polidimetilsiloksan (PDMS) kalıplarına dökülür; böylece 600 μm iğne yüksekliğine sahip 10 × 10 MN dizileri oluşturulur; bu konfigürasyon standart mikro kalıplama süreçleriyle uyumlu ve daha büyük, insan boyutundaki yamalara kolayca ölçeklenebilir. Bu entegre tasarımın, kapsaisin çözünürlüğünü ve stabilitesini artırması, yağ dokusu içinde pH-teaklı salınım sağlaması ve yağ dokusunun kızarmasını teşvik etmesi, lipogenezi baskılaması ve sistemik metabolik parametreleri iyileştirerek in vivo yerel anti-obezite etkinliğini artırması beklenmektedir. Gıda kalitesinde α-laktalbumin ve klinik olarak gelişmiş çözünen MN materyallerinden yararlanarak, bu platform, kendi kendine uygulanan, lokal obezite tedavisi için insan ölçeğinde yamalara uyarlanabilecek translasyonal olarak ilgili, minimal invaziv bir strateji sunuyor.