Nanoformulacje lipidowe w dostarczaniu lipofilnych substancji botanicznych do CNS: Transport przez BBB i katecholaminergiczne wsparcie nootropowe

Lipidowe nanoformuły substancji roślinnych w twardych kapsułkach napełnianych płynem (LFHC) jako strategia dostarczania cząsteczek lipofilowych do ośrodkowego układu nerwowego (CNS): krytyczny przegląd zasad farmakokinetycznych, mechanizmów transportu przez barierę krew–mózg (BBB) oraz implikacji dla wsparcia nootropowego układu katecholaminergicznego

Streszczenie

Bariera krew-mózg (BBB) stanowi kluczową przeszkodę w leczeniu chorób ośrodkowego układu nerwowego (CNS), ponieważ reguluje napływ substancji do mózgu i utrzymuje homeostazę CNS, przy czym wiele związków wykazuje ograniczoną zdolność do jej przenikania.[1–3] W praktyce BBB ogranicza ekspozycję mózgową licznych fitozwiązków, między innymi ze względu na selektywność połączeń ścisłych, szybki metabolizm, niską rozpuszczalność oraz usuwanie przez transportery błonowe (efflux), co ogranicza translację kliniczną i uzasadnia stosowanie strategii typu „enabling” opartych na lipidowych nanonośnikach.[4, 5] Jednocześnie wiele fitozwiązków charakteryzuje się niekorzystnym profilem farmakokinetycznym, a nanonośniki są opisywane jako wektory zwiększające biodostępność, stabilność i dostarczanie, stanowiąc punkt wyjścia do projektowania doustnych układów stabilizujących i solubilizujących lipofilowy ładunek.[6] Celem niniejszego przeglądu jest krytyczna synteza danych wskazujących, że lipidowe nanoformy (nanoemulsje, SEDDS/SNEDDS, SLN/NLC, liposomy i kompleksy fosfolipidowe) mogą zwiększać ekspozycję ogólnoustrojową i/lub mózgową substancji roślinnych, a także wskazanie, w których obszarach dowody pozostają pośrednie (wzrost AUC w osoczu), a nie bezpośrednie (pomiar stężenia w mózgu lub w modelach BBB).[7–9] W szczególności omówiono technologię twardych kapsułek napełnianych płynem (LFHC) jako platformę do podawania mieszanin olej–surfaktant–kosurfaktant (SEDDS), które są stabilnymi mieszaninami możliwymi do podawania w miękkich lub twardych kapsułkach żelatynowych, wraz z danymi dotyczącymi samo-nanoemulgujących granulatów w kapsułkach twardych, które zwiększają uwalnianie i przenikanie lipofilowego leku w modelach jelitowych.[10, 11] W przeglądzie zestawiono ilościowe przykłady zwiększonej biodostępności (np. nanoemulsja curcuminoidów: całkowita biodostępność curcuminoidów 46% vs 8.7% w dyspersji; lub podawane doustnie curcumin NLC: 11.93-krotny wzrost AUC w mózgu) oraz przykłady zwiększonej przepuszczalności w modelach BBB (np. 1.8-krotny wzrost przepuszczalności funkcjonalizowanych białkiem ApoE nanocząstek resveratrol-SLN przez monowarstwy hCMEC/D3).[12–14] W sekcji neurofarmakologicznej zwrócono uwagę na „paradoks katecholaminowy”: katecholaminy zazwyczaj nie przenikają przez dojrzałą BBB (poza obszarami okołokomorowymi), dlatego „homeostaza katecholaminowa” osiągana dzięki doustnym substancjom roślinnym ma charakter pośredni (modulacja sygnalizacji, enzymów, neurotrofii), a nie wynika z bezpośredniego dostarczania dopaminy lub noradrenaliny do mózgu.[15] Wnioski wskazują, że najlepiej udokumentowanymi odkryciami są: (i) poprawa ekspozycji ogólnoustrojowej po zastosowaniu preparatów lipidowych, (ii) obecność przedklinicznych dowodów na zwiększoną ekspozycję mózgową wybranych związków (curcumin, α-asarone, andrographolide, Ginkgo TTL) oraz (iii) konieczność ostrożnej ekstrapolacji wyników na produkty nootropowe, ponieważ część danych dotyczy podawania dożylnego lub modeli in vitro, a nie doustnego stosowania LFHC w populacji ludzkiej.[13, 16–18]

Słowa kluczowe

Przegląd koncentruje się na barierze krew-mózg, nanoemulsjach, SEDDS/SNEDDS, stałych lipidowych nanocząstkach (SLN/NLC), twardych kapsułkach napełnianych płynem oraz substancjach roślinnych o ograniczonej biodostępności i utrudnionym dostępie do mózgu.[4, 7, 9, 19]

1. Wprowadzenie

Największą przeszkodą w terapii chorób CNS jest przenikanie leków przez BBB, która jako bariera fizyczna reguluje napływ substancji i zapewnia homeostazę CNS.[1, 2] W kontekście fitozwiązków problem jest dwojaki: ograniczona dostępność ogólnoustrojowa oraz ograniczona ekspozycja mózgu, ponieważ BBB „w praktyce” ogranicza większość natywnych fitozwiązków ze względu na selektywność połączeń ścisłych, szybki metabolizm, niską rozpuszczalność oraz efluks transporterów.[4] Literatura przeglądowa podkreśla, że unikalna charakterystyka BBB znacząco ogranicza dostęp fitozwiązków do tkanki docelowej, a tym samym ogranicza translację kliniczną, co stanowi bezpośrednie uzasadnienie dla platform nanodostarczania, które umożliwiają „optymalizację” dostarczania nieprzenikających związków do mózgu.[5]

Wspólnym mianownikiem dla wielu produktów botanicznych jest niekorzystny profil farmakokinetyczny ograniczający aktywność farmakologiczną, a nanotechnologia jest wskazywana jako narzędzie poprawiające dostarczanie, biodostępność, biokompatybilność i stabilność fitozwiązków.[6] Jednocześnie przeglądy z zakresu nanomedycyny w neurologii opisują nośniki lipidowe jako podejście mające na celu pokonanie BBB w celu usprawnienia terapii schorzeń neurologicznych i zminimalizowania toksyczności w sposób biomimetyczny, w tym dla związków pochodzenia naturalnego, takich jak resveratrol czy curcumin.[20]

W tym kontekście szczególnie atrakcyjne są platformy lipidowe, które po podaniu doustnym utrzymują ładunek w stanie rozpuszczonym i tworzą mikro-/nanoemulsje w środowisku żołądkowo-jelitowym, jako że SEDDS utrzymują lek w postaci rozpuszczonej, ułatwiają tworzenie stabilnych emulsji w miejscu docelowym i zwiększają wchłanianie.[8] Ważne jest również to, że SEDDS są opisywane jako mieszaniny oleju, surfaktantu i ko-surfaktantu z rozpuszczoną substancją czynną, które są stabilne fizycznie i mogą być podawane doustnie w miękkich lub twardych kapsułkach żelatynowych, co stanowi bezpośrednią przesłankę dla koncepcji LFHC jako postaci dawkowania dla płynnych mieszanin lipidowych w praktyce suplementacyjnej i farmaceutycznej.[10]

2. Bariera krew-mózg

BBB jest opisywana jako fizyczna bariera regulująca przenikanie substancji do mózgu i zapewniająca homeostazę CNS, co sprawia, że dostarczanie terapii do CNS jest szczególnie trudne.[1, 2] W kontekście fitozwiązków przeglądy literaturowe jednoznacznie wskazują, że BBB ogranicza przenikanie większości natywnych cząsteczek roślinnych poprzez selektywność połączeń ścisłych, szybki metabolizm, niską rozpuszczalność oraz aktywne usuwanie przez transportery (efflux), co stanowi syntetyczny opis głównych barier na poziomie śródbłonka naczyń mózgowych i środowiska okołonaczyniowego.[4]

Dowody eksperymentalne wskazują, że integralność bariery ma charakter dynamiczny i może ulegać osłabieniu lub wzmocnieniu w zależności od stanu zapalnego oraz czynników endogennych, ponieważ niedobór kortystatyny predysponuje do osłabienia śródbłonka wraz ze wzrostem przepuszczalności i rozpadem połączeń ścisłych, podczas gdy podawanie kortystatyny odwraca nadmierną przepuszczalność i zmniejsza nieszczelność BBB in vivo w modelu LPS.[21] Z perspektywy mechanistycznej istotne jest również to, że w ludzkim modelu uszkodzenia BBB (ko-kultura in vitro) czynniki uszkadzające zwiększają „pulę labilnego żelaza” (LIP) i zaburzają szlaki stresowe (HIF2α), a chelator żelaza (Desferal, DFO) ratuje przeżywalność komórek śródbłonka, co jest interpretowane jako sygnał, że szlaki stresu metabolicznego są sprzężone z integralnością bariery i mogą stanowić dodatkowy wymiar przy projektowaniu interwencji wspierających stabilną ekspozycję mózgu.[22]

Paradoks katecholaminowy

Kluczowym ograniczeniem dla obietnicy „homeostazy katecholaminowej” jest fakt, że katecholaminy są ogólnie niezdolne do przenikania przez dojrzałą BBB i przedostawania się do mózgu, z wyjątkiem obszarów okołokomorowych, gdzie BBB nie występuje lub jest uszkodzona.[15] W modelu szczurzym wykazano również, że BBB w różnych regionach mózgu tworzy się sekwencyjnie po urodzeniu, z wczesnym formowaniem elementów fizycznych i ograniczających przepływ jonów oraz późniejszym rozwojem elementów enzymatycznych, co podkreśla, że przepuszczalność dla cząsteczek o charakterze katecholaminowym jest funkcją nie tylko właściwości samej cząsteczki, ale także stanu/etapu rozwoju bariery.[15]

Z drugiej strony, sama dopamina może modulować właściwości bariery, ponieważ w warunkach stresu oksydacyjnego (H2O2) dopamina i agonista A68930 zmniejszają nadmierną przepuszczalność monowarstwy, chronią integralność połączeń ścisłych i strukturę cytoszkieletu aktynowego, a mechanizm ochronny jest powiązany z hamowaniem inflamasomu NLRP3, a nie z bezpośrednim neutralizowaniem ROS.[23] W konsekwencji, w kontekście nootropowym uzasadnione jest rozróżnienie pomiędzy: (i) bezpośrednim dostarczaniem katecholamin do CNS (zazwyczaj nieskutecznym ze względu na BBB) a (ii) pośrednią modulacją środowiska CNS i śródbłonka, co może wpływać na neuroinflamacyjną i neurotroficzną „homeostazę” w obrębie mózgu.[15, 23]

Farmakologiczna modulacja przepuszczalności

Istnieją również strategie otwierania BBB, takie jak NEO100, który w badaniach odwracalnie i nietoksycznie otwiera BBB in vitro i in vivo oraz zwiększa przenikanie wielu terapii do mózgu, przy czym mechanistycznie obserwuje się wpływ na różne drogi transportu przez BBB oraz translokację białek połączeń ścisłych z błony do cytoplazmy w komórkach śródbłonka mózgu.[24] Jednak z perspektywy preparatów botanicznych strategia taka różni się jakościowo od podejść opartych na solubilizacji i zwiększaniu ekspozycji ogólnoustrojowej, a jej zastosowanie w dziedzinie suplementacji wymagałoby rygorystycznej oceny bezpieczeństwa i bilansu korzyści do ryzyka wynikającego z przejściowego zwiększenia przepuszczalności BBB.[24]

3. Wyzwania farmakokinetyczne lipofilnych substancji fitochemicznych

Substancje fitochemiczne często wykazują ograniczoną translację kliniczną w neurologii, ponieważ BBB ogranicza ich dostęp do tkanki docelowej, a literatura podkreśla, że polarność i „duży rozmiar” wielu substancji fitochemicznych utrudniają przenikanie przez selektywną barierę krew-mózg.[5, 25] Dodatkowo ograniczenia te nie kończą się na BBB: przeglądy naukowe wskazują, że substancje fitochemiczne charakteryzują się słabym profilem farmakokinetycznym, co ogranicza ich aktywność farmakologiczną, a poprawa biodostępności i stabilności jest często warunkiem koniecznym do osiągnięcia mierzalnych efektów biologicznych.[6]

Kurkumina jest przykładem związku o pożądanych właściwościach (w tym aktywności przeciwutleniającej i przeciwzapalnej), lecz jednocześnie niskiej biodostępności po podaniu doustnym wynikającej z niestabilności przy fizjologicznym pH, niskiej rozpuszczalności w wodzie oraz szybkiego metabolizmu, co motywuje do opracowywania formulacji poprawiających ekspozycję.[26] Podobnie resweratrol wykazuje ograniczenia formulacyjne ze względu na słabą rozpuszczalność w wodzie i niestabilność chemiczną (degradację poprzez izomeryzację pod wpływem temperatury, pH, UV lub enzymów), co skutkuje niską biodostępnością i ograniczonymi korzyściami biologicznymi.[27]

Warto zauważyć, że nawet gdy dana formulacja zwiększa ekspozycję w osoczu, interpretacja biodostępności może być skomplikowana przez problemy analityczne, jako że przegląd dotyczący kurkuminy wskazuje, iż „poziomy wolnej, bioaktywnej kurkuminy w osoczu nie są oznaczane”, pomimo istnienia wielu formulacji nano- i lipidowych, co ogranicza porównywalność badań i ich przełożenie na „rzeczywistą” ekspozycję na aktywną formę.[28]

4. Lipidowe systemy dostarczania

Lipidowe nanonośniki są opracowywane w celu usprawnienia dostarczania leków przez BBB oraz zwiększenia biodostępności i swoistości celowania, a prace przeglądowe podkreślają zastosowanie nośników lipidowych obciążonych związkami pochodzenia naturalnego w celu zwiększenia transportu do mózgu i potencjału terapeutycznego w zaburzeniach neurologicznych.[3, 20] Jednocześnie literatura wskazuje, że enkapsulacja fitozwiązków w nanonośnikach lipidowych poprawia stabilność fizjologiczną, sprzyja przenikaniu przez BBB i zwiększa akumulację w tkance mózgowej w porównaniu z wolną postacią, co stanowi ogólną przesłankę dla „lipofilowej enkapsulacji substancji roślinnych”.[25, 29]

Klasy systemów lipidowych

SEDDS definiuje się jako mieszaniny olejów, surfaktantów i kosurfaktantów, które po rozcieńczeniu wodą tworzą mikro- lub nanoemulsje zdolne do przenoszenia dużych ilości leków lipofilowych, a ich cele obejmują ograniczenie precypitacji w miejscu wchłaniania, zwiększenie przenikania przez błony absorpcyjne oraz poprawę stabilności labilnych cząsteczek wobec aktywności enzymatycznej.[30] SNEDDS są opisywane jako układy złożone z lipidów, surfaktantów i korozpuszczalników, które spontanicznie tworzą nanoemulsje po zmieszaniu z wodą, mogą być projektowane w postaci płynnej lub stałej oraz poprawiają wchłanianie poprzez mechanizmy takie jak zwiększenie powierzchni międzyfazowej, ochrona przed degradacją i ułatwianie transportu limfatycznego.[31] Prace przeglądowe podkreślają, że korzystne cechy SNEDDS obejmują poprawę rozpuszczalności, szybkości rozpuszczania i przenikalności, zmniejszenie metabolizmu w ścianie jelita, ograniczenie wypływu zależnego od P-gp oraz ominięcie efektu pierwszego przejścia poprzez stymulację transportu limfatycznego.[32]

Nanocząstki lipidowe (w tym SLN i NLC) są opisywane jako jedno ze skutecznych podejść do „ominięcia” BBB i poprawy biodostępności w mózgu, przy czym SLN i NLC są szczególnie intensywnie badane w kontekście dostarczania do mózgu.[9] W przypadku resveratrolu wskazuje się, że „rola nanotechnologii” w neurologii wynika z potrzeby zamaskowania właściwości fizykochemicznych leków w celu wydłużenia ich okresu półtrwania i umożliwienia przekroczenia BBB, a resveratrol jest często enkapsulowany m.in. w liposomach i nanocząstkach lipidowych.[27]

W przypadku nanoemulsji argumentuje się, że krople w skali nano poprawiają przenikalność jelitową oraz przez BBB, co prowadzi do zwiększonego przenikania leku do krążenia ogólnoustrojowego i mózgu, a typowy zakres wielkości kropel dla nanoemulsji określono na 50–500 nm w pracy przeglądowej dotyczącej koloidalnych systemów dostarczania lipofilowych substancji bioaktywnych.[7, 33]

Poniższa tabela syntetyzuje wybrane klasy lipidowych systemów dostarczania leków pod kątem definicji składu, typowych rozmiarów cząstek/kropel w dostępnych danych oraz przykładowych zastosowań związanych z poprawą ekspozycji ogólnoustrojowej lub w mózgu.

Mechanizmy zwiększania ekspozycji ogólnoustrojowej

Zwiększona ekspozycja ogólnoustrojowa stanowi kluczowe „wąskie gardło” przed ewentualnym przeniknięciem do mózgu, a praca przeglądowa dotycząca nanoenkapsulacji związków neuroprotekcyjnych wskazuje, że wchłanianie z przewodu pokarmowego może hamować wychwyt wolnych i zamkniętych w nanonośnikach związków do krwi, w konsekwencji ograniczając ich stężenie w mózgu.[2] W tym sensie mechanizmy wchłaniania limfatycznego są szczególnie istotne dla związków lipofilowych, jako że transport limfatyczny jest opisywany jako alternatywna droga wchłaniania dla lipidów oraz rosnącej liczby leków lipofilowych, gdzie po wchłonięciu cząsteczki mogą asocjować z lipoproteinami enterocytów i być wydzielane do krążenia limfatycznego zamiast wrotnego, omijając w ten sposób aktywną metabolicznie wątrobę i redukując efekt pierwszego przejścia.[39] W przypadku wysoce lipofilowych związków, takich jak CBD, wskazuje się, że skierowanie do krążenia limfatycznego poprzez wiązanie z chylomikronami (w obecności długołańcuchowych triglicerydów lub kwasów tłuszczowych) może zmniejszyć metabolizm pierwszego przejścia, zwiększyć biodostępność i ograniczyć zmienność ekspozycji.[40]

Pod kątem mechanistycznym, w nanoemulsjach rolę odgrywa również trawienie lipidów i tworzenie mieszanych miceli, ponieważ w jelicie cienkim triglicerydy są hydrolizowane do wolnych kwasów tłuszczowych i monoacylogliceroli, które wraz z solami kwasów żółciowych i fosfolipidami współtworzą mieszane micele, umożliwiając migrację związków lipofilowych do hydrofobowego rdzenia miceli i pokonanie bariery śluzowej, gdzie wchłanianie zachodzi na drodze endocytozy lub dyfuzji biernej.[41] W tym samym kontekście podkreśla się, że nieulegające trawieniu oleje (np. olejki zapachowe/eteryczne, olej mineralny) nie są rozkładane przez lipazę, co hamuje powstawanie mieszanych miceli i „uwięzuje” substancje lipofilowe w kroplach oleju, zmniejszając ich dostępność biologiczną.[41] Dodatkowo wskazuje się, że długołańcuchowe triglicerydy w olejach ulegających trawieniu są bardziej podatne na tworzenie mieszanych miceli niż MCT, co ma istotne znaczenie przy wyborze fazy olejowej podczas projektowania formuł lipidowych w celu uzyskania maksymalnego wchłaniania.[41]

5. Kapsułki twarde napełniane płynem

SEDDS są opisywane jako łatwe w produkcji, stabilne fizycznie mieszaniny oleju, surfaktantu i kosurfaktantu, które są podawane doustnie w miękkich lub twardych kapsułkach żelatynowych, co stanowi bezpośrednią przesłankę do rozważenia postaci LFHC jako nośników płynnych mieszanin lipidowych w dawkach jednostkowych.[10] Przeglądy piśmiennictwa wskazują również, że formuły lipidowe w kapsułkach znacząco poprawiają rozpuszczalność i szybkość rozpuszczania słabo rozpuszczalnych substancji leczniczych w porównaniu z formułami nielipidowymi, a skuteczność wchłaniania zależy od wielkości cząstek, emulgowania, szybkości dyspersji oraz wytrącania się leku po dyspersji, co bezpośrednio przekłada się na projektowanie płynnych wypełnień kapsułek i ich zachowanie podczas uwalniania w przewodzie pokarmowym.[42]

Badanie nad samo-nanoemulgującymi granulatami (SNEGs) wprowadzonymi do twardych kapsułek żelatynowych wykazało, że taka postać (SNEGs w kapsułkach) zapewniła 2- do 3-krotnie większe uwalnianie lipofilowej cząsteczki (cilostazol) w porównaniu z konwencjonalną tabletką i czystą substancją leczniczą, co ilustruje potencjał „enkapsulacji” układów samo-nanoemulgujących w celu poprawy uwalniania.[11] W tej samej pracy wskazano, że ilość substancji leczniczej przenikającej z SNEGs była dwukrotnie większa niż z zawiesiny tabletki w modelu ex vivo (nieodwróconego woreczka) jelita szczura, co potwierdza tezę, że układy LFHC/enkapsulowane mogą usprawnić etap wchłaniania jeszcze przed rozważeniem docelowego przenikania przez BBB.[11]

6. Dowody dla wybranych substancji botanicznych

Curcumin

W badaniu na szczurach nanoemulsja curcuminoidowa sporządzona z lecytyny, Tween 80 i wody pozwoliła na uzyskanie wielkości cząstek 12.1 nm i wydajności enkapsulacji 98.8%. Parametry farmakokinetyczne (Tmax, Cmax i AUC) po podaniu doustnym były wyższe dla nanoemulsji niż dla dyspersji w tej samej dawce, co stanowi ilościowe potwierdzenie zwiększonej ekspozycji ogólnoustrojowej dzięki zastosowaniu nanoemulsji.[12] W tym samym badaniu biodostępność po podaniu doustnym dla BDMC, DMC, curcumin oraz całkowitej zawartości curcuminoidów w nanoemulsji w porównaniu z dyspersją wynosiła odpowiednio 34.39% vs 4.65%, 39.93% vs 5.49%, 47.82% vs 9.38% oraz 46% vs 8.7%, co wskazuje na wielokrotny wzrost biodostępności po podaniu doustnym przy zastosowaniu nanoemulsji.[12]

W modelu mysim doustna „praktyczna” nanoemulsja curcumin (do 20%) skutkowała 10-krotnym wzrostem AUC(0–24h) oraz >40-krotnym wzrostem Cmax w porównaniu z zawiesiną curcumin w 1% metylocelulozie, co demonstruje skalę możliwej poprawy ekspozycji w osoczu dzięki sformułowaniu w postaci nanoemulsji.[43] W modelu szczurzym z użyciem olejów (SNO/LSO) nanoemulsyfikacja zwiększyła transport w workach jelitowych o 79% (SNO) i 437% (LSO) w stosunku do podania bez emulsyfikacji. Dodatkowo doniesiono, że po podaniu nanocurcumin zaobserwowano „niewielką ilość” curcumin w mózgu i sercu, co stanowi ograniczony, lecz bezpośredni sygnał ekspozycji tkankowej w CNS w następstwie zastosowania strategii lipidowej.[44]

Bardziej ilościowe dowody na zwiększoną ekspozycję w mózgu pochodzą z badań nad NLCs, jako że po podaniu dożołądkowym nanostrukturalne nośniki lipidowe curcumin zapewniły wyższe Cmax w osoczu (564.94 ± 14.98 ng/mL vs 279.43 ± 7.21 ng/mL), krótszy Tmax (0.5 ± 0.01 h vs 1.0 ± 0.12 h) oraz wyższe AUC0–∞ (820.36 ± 25.11 mg×h/L vs 344.11 ± 10.01 mg×h/L) w porównaniu z zawiesiną, co wskazuje na poprawę ekspozycji ogólnoustrojowej.[13] W tym samym materiale bezpośrednio stwierdzono, że sformułowanie NLC poprawiło zdolność curcumin do przekraczania BBB, wykazując 11.93-krotny wzrost AUC w mózgu w porównaniu z zawiesiną, co stanowi jeden z najbardziej bezpośrednich argumentów przemawiających za stosowaniem lipidowych nanonośników w celu uzyskania ekspozycji w CNS drogą doustną (model zwierzęcy).[13]

Dodatkowe dane wskazują, że modyfikacja powierzchni SLN (czwartorzędowany chitozan, TMC-SLCN) zapewniła kontrolowane uwalnianie w symulowanych płynach jelitowych oraz „znacząco wyższą” biodostępność po podaniu doustnym i dystrybucję curcumin do mózgu w porównaniu z wolną curcumin, chitozanem oraz niepowlekanymi SLCNs, łącząc mechanizmy stabilności, uwalniania i dystrybucji w CNS w pojedynczym wyniku przedklinicznym.[45]

W modelu danio pręgowanego mikroemulsja curcumin w olejku z kurkumy, zaprojektowana „do celowania w mózg”, doprowadziła do 2-krotnej poprawy PK w osoczu i 1.87-krotnej poprawy PK w mózgu, wraz z poprawą pamięci przestrzennej i redukcją stresu oksydacyjnego, co sugeruje, że zwiększona ekspozycja w mózgu za pośrednictwem systemu lipidowego może być powiązana z mierzalnymi efektami funkcjonalnymi w modelu neurodegeneracji.[46]

W danych klinicznych (ludzkich) lipidowe sformułowania curcumin mogą zapewniać szybkie i mierzalne wchłanianie, ponieważ w badaniu CRM-LF odnotowano Tlag wynoszący ok. 0.18 h (12 min), Tmax równy 0.60 ± 0.05 h, Cmax na poziomie 183.35 ± 37.54 ng/mL oraz AUC0–∞ równe 321.12 ± 25.55 ng·h/mL przy dawce 750 mg, co wskazuje na szybką fazę wchłaniania i znaczącą ekspozycję ogólnoustrojową (bez pomiaru w CNS).[47] Badanie AQUATURM® wykazało >7-krotny wzrost AUC0–12h i utrzymało wykrywalne poziomy curcumin przez pełne 12 h (podczas gdy w przypadku preparatu porównawczego u większości uczestników spadły one poniżej granicy oznaczalności po 4 h), co stanowi kliniczny dowód na możliwość wydłużenia ekspozycji ogólnoustrojowej przez to sformułowanie (jakkolwiek jest to sformułowanie „rozpuszczalne w wodzie”, a no nie klasyczna lipidowa nanoemulsja).[48]

Sformułowania fosfolipidowe (fitosomy) reprezentują odmienny paradygmat, jako że naprzemienne badanie kliniczne u ludzi wykazało, iż Meriva (lecytynowe sformułowanie mieszaniny curcuminoidów) skutkowało ok. 29-krotnie wyższym wchłanianiem całkowitych curcuminoidów niż mieszanina niesformułowana. Niemniej jednak wykrywalne były jedynie metabolity fazy II, a stężenia w osoczu były nadal znacznie niższe niż wymagane do zahamowania większości przeciwzapalnych punktów uchwytu dla curcumin, co ogranicza nadinterpretację „wielokrotnego wzrostu biodostępności” jako automatycznej poprawy efektu w CNS.[38]

Resveratrol

Resveratrol wymaga strategii sformułowania, ponieważ jego słaba rozpuszczalność i niestabilność chemiczna ograniczają jego biodostępność i korzyści biologiczne. Przeglądy wskazują na trend w kierunku enkapsulacji i celowania resveratrol w mózg oraz uzasadniają rolę nanotechnologii w umożliwianiu przekraczania BBB poprzez maskowanie właściwości fizykochemicznych i wydłużanie okresu półtrwania.[27] W modelu BBB in vitro funkcjonalizacja SLNs apolipoproteiną E zwiększyła przepuszczalność przez monowarstwy hCMEC/D3, wykazując 1.8-krotnie wyższą przepuszczalność dla SLN-ApoE w porównaniu z niefunkcjonalizowanymi, co dostarcza bezpośrednich dowodów na ułatwiony transport przez model BBB poprzez „ligandację” lipidowego nanonośnika.[14]

W badaniach in vivo, SLNs z resveratrol w modelu szczurzym o charakterystyce choroby Alzheimera potwierdziły hipotezę o ulepszonym „celowaniu neuronalnym”, jako że układ SLN/resveratrol czterokrotnie zwiększył ekspresję HSP70 i obniżył poziom IL-1β, a testy behawioralne wykazały poprawę pamięci unikania biernego w tym modelu, co sugeruje, że nośnik lipidowy może nasilać funkcjonalne działanie resveratrol w CNS (chociaż cytowany fragment sam w sobie nie podaje bezpośrednich stężeń w mózgu).[49]

W innym modelu (Aβ1–42 i.c.v.) nanokapsułki z rdzeniem lipidowym umożliwiły resveratrol „uratowanie” przed szkodliwym działaniem Aβ1–42, co autorzy wiążą z „wyraźnym wzrostem” stężenia resveratrol w tkance mózgowej osiągniętym dzięki nanokapsułkom, co stanowi interpretację mechanizmu skuteczności opartą na ekspozycji w mózgu.[50]

Bardziej celowane strategie liposomowe donoszą o jednoczesnym efekcie „transportowym” i „neurotroficznym” – liposomy z resveratrol wyposażone w ligand ANG w eksperymentach komórkowych zwiększały zdolność resveratrol do przekraczania BBB oraz wychwyt neuronalny, a w modelu starzenia się myszy poprawiały funkcje poznawcze poprzez redukcję stresu oksydacyjnego i stanów zapalnych w mózgu oraz zwiększały poziom BDNF.[51] Dane te łączą zatem w ramach jednej interwencji: (i) technologiczne usprawnienie przekraczania BBB, (ii) poprawę biomarkerów stanu zapalnego/stresu oksydacyjnego oraz (iii) wzrost poziomu czynnika neurotroficznego, co jest istotne dla narracji o „neurogenezie” i plastyczności, choć dowody pochodzą z modelu zwierzęcego i specyficznej platformy liposomowej, a nie z doustnych LFHC.[51]

Bacopa monnieri

W przypadku Bacopa monnieri wskazuje się, że bacoside A charakteryzuje się niską rozpuszczalnością w wodzie i „ograniczeniem BBB”, co limituje jego biodostępność i skuteczność kliniczną w chorobach neurodegeneracyjnych, dostarczając uzasadnienia dla strategii nośnikowych, takich jak niosomy.[52] Badanie niosomalnego sformułowania frakcji bogatej w bacoside A (Fort-BAF) obejmowało ocenę in vivo właściwości prokognitywnych w porównaniu z samą frakcją, a autorzy wyciągają wnioski, że niosomy mogą znacząco poprawić stabilność i biodostępność Fort-BAF, co sugeruje, że systemy pęcherzykowe mogą wspierać dostarczanie ukierunkowane na CNS.[52]

W obszarze systemów samonanoemulgujących wykazano, że w celu zwiększenia rozpuszczalności i biodostępności słabo rozpuszczalnych bacosides zastosowano SNEDDS z różnymi olejami/surfaktantami/ko-surfaktantami, a „nowatorskie sformułowanie lipofilowe” zostało ocenione pod kątem przenikania do mózgu i profilu farmakokinetycznego u szczurów, bezpośrednio łącząc Bacopa z paradygmatem lipidowych nanosystemów dla ekspozycji w CNS (chociaż cytowany fragment nie zawiera wartości PK).[53] W odniesieniu do mechanizmów nootropowych, przegląd wskazuje, że Bacopa działa między innymi poprzez modulację układów neuroprzekaźników, w tym noradrenaliny i dopaminy, co zapewnia bezpośrednie powiązanie z narracją o „homeostazie katecholamin”, jednocześnie eliminując potrzebę bezpośredniego dostarczania katecholamin przez BBB.[15, 54]

Withania somnifera

W odniesieniu do neurogenezy, przegląd wskazuje, że badania przedkliniczne sugerują, iż withanolides mogą promować neurogenezę, chronić przed chorobami neurodegeneracyjnymi oraz redukować stres oksydacyjny i stan zapalny, a postępy w metodach dostarczania (liposomowych i nanoemulsyjnych) poprawiają ich biodostępność.[55] Na poziomie komórkowym wykazano, że nanocząstki MPEG-PCL zawierające ekstrakt z Withania somnifera (WSE) są skutecznie wychwytywane przez komórki U251 i zapewniają większą ochronę przed uszkodzeniami oksydacyjnymi (95.1%) niż PCL z WSE (56.4%) oraz wolny WSE (39.0%), co wspiera hipotezę, że enkapsulacja zwiększa efektywność działania w warunkach stresu oksydacyjnego (przy braku bezpośredniego pomiaru przekraczania BBB).[56]

Ginkgo biloba

W badaniu na szczurach, po jednorazowym podaniu doustnym 600 mg/kg standaryzowanego ekstraktu EGb 761®, wykazano znaczące stężenia ginkgolide A (GA), ginkgolide B (GB) i bilobalide (Bb) w osoczu i CNS, przy czym stężenia w mózgu szybko wzrastały do 55 ng/g (GA), 40 ng/g (GB) i 98 ng/g (Bb), co dostarcza bezpośrednich dowodów na to, że wybrane terpene trilactones przenikają do CNS drogą doustną w modelu zwierzęcym.[18] W przeglądzie stwierdzono, że znaczące poziomy TTLs i flawonoidów Ginkgo biloba przekraczają BBB i wnikają do CNS szczurów po doustnym podaniu GBE, co wspiera ogólny charakter tej obserwacji, aczkolwiek bez wyszczególnienia parametrów PK.[57]

Jednocześnie modele transportu in vitro sugerują istnienie ograniczeń wchłaniania i effluxu, jako że w modelu MDR-MDCK zaobserwowano niską przepuszczalność w kierunku absorpcyjnym (Papp 0.2–0.3×10−6 cm/s) oraz znacząco wyższy przepływ w kierunku wydzielniczym (Papp 2.9–3.6×10−6 cm/s). Jest to spójne z hamowaniem wchłaniania netto przez mechanizmy effluxu i wskazuje, że sformułowania lipidowe redukujące efflux lub poprawiające solubilizację mogą być użyteczne w tym kontekście.[32, 58] Z drugiej strony, w modelu zwierzęcym jednoczesne podanie ekstraktu z Ginkgo biloba z mieszaniną ekstraktu sezamowego i olejku z kurkumy zwiększyło stężenie ginkgolide A w mózgu myszy w porównaniu z samym GBE, co sugeruje, że współsformułowania olejowe mogą zwiększać ekspozycję TTLs w mózgu.[59]

α-Asarone

W badaniach na zwierzętach nanocząstki lipidowe (A-LNPs) zapewniły „przedłużone i kontrolowane” uwalnianie α-asarone, a po podaniu dożylnym zaobserwowano znacząco wyższe poziomy α-asarone w osoczu i frakcjach miąższu mózgu w porównaniu z wolnym α-asarone, co potwierdza zdolność A-LNPs do utrzymywania terapeutycznych stężeń w osoczu i jednoczesnego transportu przez BBB.[16] Wynik ten jest istotny dla tezy o „stabilizacji profilu ekspozycji”, jednak należy podkreślić, że pochodzi on z podania dożylnego, a z tego względu nie dowodzi bezpośrednio skuteczności doustnych LFHCs w tej klasie związków.[16]

Andrographolide

Andrographolide jest opisywany jako związek o niskiej biodostępności, słabej rozpuszczalności w wodzie oraz wysokiej niestabilności chemicznej i metabolicznej, co uzasadnia jego sformułowanie w nanocząstkach lipidowych.[17] W badaniach in vitro wykazano, że nanocząstki poprawiły przepuszczalność andrographolide w porównaniu z wolną postacią, a po podaniu dożylnym fluorescencyjne SLNs wykryto w miąższu mózgu poza łożyskiem naczyniowym, co potwierdza zdolność tego nośnika i/lub jego ładunku do „pokonania BBB” w modelu zwierzęcym.[17]

Cannabidiol

W badaniach na myszach oraz w modelu BBB in vitro lipidowe nanokapsułki (LNCs) „dekorowane kannabinoidami” osiągnęły najwyższą zdolność celowania w mózg przy najmniejszych rozmiarach, a wzmocnienie celowania w mózg po sprzężeniu CBD z LNCs przewyższyło sześciokrotnie wzmocnienie obserwowane dla klinicznej strategii „G-Technology”.[60] Wynik ten podkreśla znaczenie rozmiaru nośnika i projektowania funkcjonalizacji powierzchni dla transportu przez BBB i dystrybucji w mózgu, chociaż platforma ta jest wyspecjalizowana i nie jest równoważna klasycznym doustnym SEDDS w LFHC.[60]

7. Mechanizmy zwiększonej penetracji do mózgu

Literatura przeglądowa wskazuje, że nanoskalowe krople nanoemulsji mogą poprawiać przepuszczalność jelitową oraz BBB, zwiększając przenikalność leku w krążeniu ogólnoustrojowym i mózgu, co sugeruje jednoczesny wpływ na fazę wchłaniania i dystrybucji w CNS.[7] Jednocześnie w przeglądach podkreśla się, że dostarczanie substancji fitochemicznych za pomocą nanocząstek lipidowych poprawia stabilność fizjologiczną, sprzyja przekraczaniu BBB i zwiększa akumulację w tkance mózgowej, zapewniając ogólny schemat mechanistyczny niezależnie od specyficznej budowy chemicznej przenoszonego ładunku.[29]

W przypadku systemów ukierunkowanych na BBB, dowody in vitro sugerują rolę transporterów i ligandowania, jako że nanoemulsja funkcjonalizowana glukozyloceramidem (GlcCer) została zaprojektowana w celu wykorzystania wychwytu zależnego od transporterów glukozy (GLUT), przy czym ilościowo zaobserwowano 1.6-krotny wzrost wychwytu neuronalnego oraz 1.4-krotną poprawę transportu śródbłonkowego w porównaniu z kontrolą niefunkcjonalizowaną.[61] Analogicznie, funkcjonalizacja SLNs apolipoproteiną E zwiększyła przenikalność resweratrolu przez monowarstwy hCMEC/D3 1.8-krotnie, co jest zgodne z koncepcją, że funkcjonalizacja powierzchni może nasilać transport przezeźródbłonkowy w modelach BBB.[14]

Dla systemów samo-nanoemulgujących kluczowy jest mechanizm utrzymywania leku w formie rozpuszczonej oraz tworzenie stabilnej emulsji w miejscu wchłaniania, jako że SEDDS utrzymują lek w stanie rozpuszczonym w płynach żołądkowo-jelitowych i ułatwiają tworzenie stabilnych emulsji zwiększających wchłanianie, co stanowi warunek konieczny do osiągnięcia ekspozycji ogólnoustrojowej wystarczającej do dystrybucji w CNS.[8] W kontekście SNEDDS podkreśla się wielomechanistyczny wzrost dostępności biologicznej, obejmujący ograniczenie metabolizmu wewnątrzenterocytarnego (CYP P450), zmniejszenie efluksu P-gp oraz ominięcie efektu pierwszego przejścia poprzez wchłanianie limfatyczne, co stanowi logiczny mechanizm „wygładzania” profilu ekspozycji ogólnoustrojowej dla związków lipofilowych.[34]

Podsumowując, z perspektywy ekspozycji w mózgu, istotne jest odróżnienie „biodostępności ogólnoustrojowej” od „biodostępności mózgowej”, ponieważ nawet gdy układ lipidowy zwiększa stężenia w osoczu, BBB nadal ogranicza przenikanie większości natywnych substancji fitochemicznych poprzez połączenia ścisłe i efluks, w związku z czym wzrost AUC w osoczu jest warunkiem koniecznym, ale niewystarczającym do uzyskania skutecznej ekspozycji w mózgu.[2, 4]

8. Katecholaminy i neurogeneza

W narracji nootropowej związki roślinne są często przedstawiane jako wspierające „homeostazę katecholamin” i neuroplastyczność, jednak fundamentalnym ograniczeniem jest to, że katecholaminy na ogół nie przenikają przez dojrzałą BBB poza obszary okołokomorowe, co wymaga rozumienia „homeostazy” jako efektu pośredniego w obrębie CNS (np. modulacji neuroprzekaźnictwa, neuroinflamacji, neurotrofii), a nie jako bezpośredniego dostarczania dopaminy lub noradrenaliny do mózgu po podaniu doustnym.[15]

Z perspektywy mechanizmów BBB i stresu oksydacyjnego, dopamina może chronić barierę przed hiperprzepuszczalnością indukowaną przez H2O2 poprzez zachowanie integralności połączeń ścisłych i cytoszkieletu oraz hamowanie inflamasomu NLRP3, co wskazuje, że sygnalizacja katecholaminowa może wpływać na mikrośrodowisko BBB i potencjalnie pośrednio wpływać na dystrybucję związków do CNS w warunkach patologicznych.[23]

W odniesieniu do substancji pochodzenia roślinnego, przegląd mechanizmów działania Bacopa monnieri wskazuje, że roślina ta może modulować układy neuroprzekaźnikowe, w tym noradrenalinę i dopaminę, zapewniając bezpośrednie powiązanie z układem katecholaminergicznym, nawet jeśli nie rozstrzyga to kwestii, w jakim stopniu efekty te zależą od przenikania bacosides lub ich metabolitów przez BBB.[54]

W obszarze neurogenezy istnieją dane przedkliniczne dla withanolides, gdzie przegląd wskazuje, że mogą one promować neurogenezę i wywierać działanie neuroprotekcyjne, a ich poprawioną biodostępność wspierają postępy w formułach liposomowych i nanoemulsyjnych.[55] Ponadto w modelu Ts65Dn (zespół Downa) leczenie polydatin od P3 do P15 skutkowało pełnym przywróceniem neurogenezy, liczby neuronów oraz rozwoju dendrytów, a przy leczeniu do okresu dojrzewania (~P50) zaobserwowano pełne przywrócenie pamięci zależnej od hipokampa bez niepożądanych skutków dla masy ciała i mózgu, co stanowi silny sygnał pro-neurogenny i pro-poznawczy dla wybranego polifenolu (bez bezpośredniego związku z nanoformulacją).[62]

Z kolei w przypadku resveratrol, ukierunkowany na mózg system liposomowy (ANG-RES-LIP) łączy zwiększoną zdolność przenikania przez BBB i wychwytu neuronalnego z poprawą funkcji poznawczych oraz podwyższeniem poziomu BDNF w mózgu myszy, co jest zgodne z hipotezą, że usprawnione dostarczanie do CNS może wzmacniać osie neurotroficzne istotne dla plastyczności.[51]

9. Ograniczenia

Dowody na poprawę dostarczania do CNS przez nanonośniki lipidowe są niejednoznaczne, ponieważ wiele danych dotyczy modeli in vitro (np. przenikalności przez hCMEC/D3) lub podawania dożylnego, co ogranicza bezpośrednią ekstrapolację na doustne produkty nutraceutyczne w kapsułkach.[14, 16] Nawet jeśli dostępne są dane dotyczące podania doustnego wykazujące zwiększone AUC w osoczu, BBB nadal może ograniczać przenikanie przez połączenia ścisłe, metabolizm oraz efflux, co oznacza, że zwiększona ekspozycja ogólnoustrojowa nie gwarantuje ekspozycji mózgowej, a wnioski należy wyciągać ostrożnie.[2, 4]

W obszarze curcumin ryzyko interpretacyjne jest również wyraźnie widoczne, ponieważ pomimo 29-krotnego wzrostu wchłaniania po zastosowaniu formulacji fosfolipidowej (Meriva), wykrywalne były jedynie metabolity fazy II, a stężenia w osoczu były nadal niższe niż wymagane do zahamowania wielu celów przeciwzapalnych in vitro, co podważa prostą narrację o „wyższej biodostępności, silniejszym efekcie biologicznym”.[38] Dodatkowo, przegląd badań nad curcumin wskazuje na problem polegający na tym, że poziomy wolnej, bioaktywnej curcumin in osoczu nie są oznaczane ilościowo, co komplikuje porównania między formulacjami (nanoemulsje, micele, liposomy itp.) i utrudnia wnioskowanie, jaka frakcja jest rzeczywiście dostępna do dystrybucji w CNS.[28]

W odniesieniu do „bioenhancers” (np. piperine) literatura przedstawia rozbieżne obrazy: z jednej strony donosi się, że piperine może skutecznie przenikać i homogenicznie dystrybuować się w mózgu ze stosunkiem AUC0→∞ mózg-osocze wynoszącym 0.95 (całkowity) i 1.10 (niezwiązany), co potwierdza potencjał ekspozycji CNS.[63] Z drugiej strony, przegląd wskazuje, że wcześniejsze doniesienia dokumentowały słabe właściwości PK piperine, w tym przenikalność przez BBB, co sugeruje potrzebę zachowania ostrożności i weryfikacji w zależności od dawki, formulacji i metod analitycznych.[64] Dodatkowo, przegląd bezpieczeństwa piperine zwraca uwagę na ryzyka i ograniczenia (słaba rozpuszczalność w wodzie, toksyczność zależna od dawki, obawy dotyczące toksyczności reprodukcyjnej i wątrobowej oraz potencjalnie istotne interakcje lek-lek wynikające z inhibicji CYP3A4 i P-gp), co jest szczególnie istotne przy rozważaniu jej zastosowania w „inteligentnych” formulacjach nootropowych, które zwiększają ekspozycję na wiele substancji jednocześnie.[65]

W odniesieniu do technologii LFHC należy zauważyć, że cytowane dowody dotyczące enkapsulacji SNEDDS odnoszą się do granulatu SNEGs w kapsułkach twardych i wykazują zwiększone uwalnianie oraz przenikanie w modelach jelitowych, ale nie stanowią jeszcze dowodu na zwiększoną ekspozycję mózgową ani kliniczną poprawę funkcji poznawczych dla konkretnych substancji roślinnych w postaci LFHC.[11]

10. Kierunki przyszłych badań

Ponieważ BBB ogranicza przenikanie większości natywnych fitozwiązków poprzez selektywność połączeń ścisłych, metabolizm, niską rozpuszczalność oraz efflux transporterowy, przyszłe badania powinny łączyć rozwój formulacji z bezpośrednimi pomiarami ekspozycji mózgowej i oceną mechanizmów transportu, zamiast opierać się wyłącznie na zwiększeniu AUC w osoczu.[4] Dane dotyczące systemów celowanych w GLUT (GlcCer) oraz funkcjonalizacji ApoE lub ligandem (ANG) wykazują, że funkcjonalizacja powierzchni może poprawić transport w modelach BBB i/lub efekty poznawcze oraz poziom BDNF, co uzasadnia dalsze prace nad nanonośnikami celowanymi ligandowo („ligand-targeted”) dla wysoce lipofilnych substancji roślinnych i/lub tych o ograniczonym przenikaniu przez BBB.[14, 51, 61]

Równolegle, rozwój LFHC powinien uwzględniać parametry dyspersji oraz ryzyko precypitacji po rozcieńczeniu w przewodzie pokarmowym, ponieważ powodzenie wchłaniania z formulacji lipidowej zależy od cząstek/emulgowania, szybkości dyspersji i precypitacji, co stanowi podlegający ocenie zestaw krytycznych atrybutów jakości i parametrów procesowych (CQA/CPP) w rozwoju produktu (nawet jeśli specyficzne parametry procesu enkapsulacji nie zostały omówione w cytowanych źródłach).[42] Ponieważ SNEDDS mogą zwiększać biodostępność poprzez ograniczanie effluxu zależnego od P-gp i omijanie metabolizmu pierwszego przejścia drogą wchłaniania limfatycznego, racjonalnym kierunkiem jest projektowanie formulacji maksymalizujących „przekierowanie limfatyczne” (lymphatic diversion) dla lipofilnych substancji roślinnych, analogicznie do dyskusji na temat CBD i chylomikronów, a następnie weryfikacja, czy zwiększona ekspozycja ogólnoustrojowa przekłada się na ekspozycję w CNS.[34, 40]

Alternatywne drogi podania (np. donosowa) są omawiane w kontekście SEDDS, ponieważ jama nosowa może umożliwiać częściowo bezpośrednie dostarczanie substancji do mózgu z pominięciem BBB, a jednocześnie pozwala uniknąć efektu pierwszego przejścia przez wątrobę, co może zwiększyć ogólnoustrojową biodostępność związków silnie metabolizowanych, a połączenie zalet SEDDS i drogi donosowej może zwiększyć celowanie do mózgu i biodostępność.[30, 66] Choć stanowi to inny paradygmat niż doustne LFHC, może służyć jako punkt odniesienia dla przyszłych programów badawczych nad „sprawnością poznawczą” (cognitive performance), gdy celem jest maksymalizacja ekspozycji mózgowej przy jednoczesnym ograniczeniu zmienności wchłaniania z GI.[30, 66]

11. Wnioski

Dane przeglądowe i przedkliniczne wspierają tezę, że nanonośniki lipidowe (nanoemulsje, SEDDS/SNEDDS, SLN/NLC, liposomy) mogą zwiększać stabilność i biodostępność substancji fitochemicznych oraz promować ich przenikanie przez BBB i akumulację w mózgu w porównaniu z wolnymi formami, dostarczając naukowego uzasadnienia dla projektowania „lipofilowej enkapsulacji substancji roślinnych” w nootropikach.[6, 29] Najsilniejsze dowody na „ekspozycję mózgową” w przedstawionym materiale obejmują m.in. 11.93-krotny wzrost AUC w mózgu dla doustnej curcumin NLC, wykrycie SLN poza naczyniami mózgowymi dla andrographolide po podaniu IV oraz mierzalne stężenia GA/GB/Bb w mózgu po doustnym podaniu EGb 761®, co dowodzi, że wybrane roślinne lub naturalne związki lipofilowe mogą osiągać mierzalną ekspozycję w CNS, gdy bariera dystrybucyjna i PK zostaną uwzględnione w projektowaniu formulacji i/lub doborze związków.[13, 17, 18]

Pod względem technologicznym argumenty przemawiające za LFHC jako praktyczną postacią dawkowania wynikają z faktu, że SEDDS są mieszaninami, które mogą być podawane w miękkich lub twardych kapsułkach żelatynowych, a przykłady SNEGs w kapsułkach twardych wykazują 2–3-krotny wzrost uwalniania i 2-krotny wzrost przenikalności w modelach jelitowych, co wspiera hipotezę, że enkapsulowane układy samo-nanoemulgujące mogą usprawnić etap wchłaniania doustnego cząsteczek lipofilowych.[10, 11]

Jednocześnie wnioski dotyczące „homeostazy katecholamin” należy formułować ostrożnie, ponieważ katecholaminy zazwyczaj nie przenikają przez dojrzałą BBB, w związku z czym rzeczywiste mechanizmy działania substancji roślinnych i ich formulacji w CNS będą pośrednie (np. modulacja neurotransmisji lub neurotrofii, jak w przypadku danych dotyczących Bacopa lub BDNF po zastosowaniu celowanych liposomów z resveratrol), a nie oparte na bezpośrednim dostarczaniu dopaminy lub noradrenaliny do mózgu.[15, 51, 54] Przyszłe badania, aby mogły aspirować do miana „farmaceutycznej” technologii penetracji BBB w obszarze nootropików, powinny łączyć:

1. rygorystyczne metody PK (w tym rozróżnienie formy wolnej i metabolitów),
2. bezpośrednie pomiary ekspozycji w CNS oraz
3. projektowanie układów lipidowych z kontrolą precypitacji/dyspersji i potencjalną ligandacją, co bezpośrednio wynika z obserwacji dotyczących ograniczeń w oznaczaniu wolnej curcumin, zależności wchłaniania od dyspersji oraz korzyści płynących z funkcjonalizacji w modelach BBB.[14, 28, 42]