Abstracto

Administración de fármacos 2015: preparación y aplicación de unas nuevas nanovesículas lipídicas sólidas intactas - Zhijun Yang - Universidad Bautista de Hong Kong

Zhijun Yang y Aiping Lu

Hemos logrado preparar con éxito nanovesículas lipídicas sólidas intactas que transportan ingredientes farmacéuticos activos (API) y que, tras la rehidratación, forman liposomas con capacidad de liberación controlada de fármacos. Para demostrarlo, se prepararon nanovesículas lipídicas sólidas liofilizando la mezcla de liposomas combinados con o sin ligandos como DSS o CA9, API soluble en agua atrapado como albuterol o ARNi o insulina, mezclados con lactosa crioprotectora y un plastificante glicerol y agua. La estructura de los liposomas, el API atrapado y la capacidad de liberación controlada se mantuvieron después de la liofilización y la rehidratación, y se confirmaron los efectos de administración in vivo. Dado que las nanovesículas lipídicas sólidas son más adaptables que los liposomas u otras nanopartículas a una amplia variedad de API y formas de dosificación, nuestra novedosa invención permite un uso mucho más amplio de la tecnología de los liposomas en numerosas situaciones farmacéuticas, químicas y biológicas. Las microvesículas (ectosomas o micropartículas) son un tipo de vesícula extracelular (VE) que se descargan desde la membrana celular. En las formas de vida multicelulares, las microvesículas y otras EV se encuentran tanto en los tejidos (en el espacio intersticial entre las células) como en varios tipos de fluidos corporales. Delimitadas por una bicapa de fosfolípidos, las microvesículas pueden ser tan pequeñas como las EV más pequeñas (30 nm de diámetro) o tan grandes como 1000 nm. En definitiva, las EV creadas intracelularmente, conocidas como exosomas. Las microvesículas desempeñan un papel en la comunicación intercelular y pueden transportar átomos, como ARNm, miARN y proteínas entre las células. Aunque inicialmente se las consideró basura celular, las microvesículas pueden reflejar la sustancia antigénica del citoplasma de origen y desempeñar un papel en la señalización celular. Al igual que otras EV, participan en varios procesos fisiológicos, incluidos la prevención de los efectos tumorales, la ocultación de tumores, la metástasis, las comunicaciones tumor-estroma, la angiogénesis y la regeneración tisular. Las microvesículas también pueden expulsar proteínas mal plegadas, agentes citotóxicos y desechos metabólicos de la célula. Los cambios en los niveles de microvesículas pueden indicar enfermedades, incluido el cáncer. Varias células pueden liberar microvesículas de la capa de plasma. Las fuentes de microvesículas incluyen megacariocitos, plaquetas sanguíneas, monocitos, neutrófilos, células tumorales y placenta. Las plaquetas desempeñan un papel importante en el mantenimiento de la hemostasia: promueven la formación de coágulos y, por lo tanto, previenen la pérdida de sangre. Además, mejoran la respuesta inmune, ya que expresan la molécula CD154 (CD40L). Las plaquetas se activan por inflamación, infección o lesión y, después de su activación, las microvesículas que contienen CD154 se liberan de las plaquetas. El CD154 es un elemento clave en el desarrollo de la respuesta inmune humoral subordinada a las células T. Los ratones knock out de CD154 no están capacitados para producir IgG, IgE o IgA como respuesta a los antígenos. Las microvesículas también pueden transportar priones y partículas CD41 y CXCR4.Las micropartículas endoteliales son pequeñas vesículas que se liberan de las células endoteliales y se pueden encontrar circulando en la sangre. La micropartícula se compone de una capa de plasma que comprende una pequeña cantidad de citosol. La capa de la micropartícula endotelial contiene receptores y otros átomos de la superficie celular que permiten la evidencia reconocible de la raíz endotelial de la micropartícula y permiten que se la reconozca de las micropartículas de otras células, por ejemplo, las plaquetas. Aunque se pueden encontrar micropartículas endoteliales circulantes en la sangre de personas comunes, se han identificado mayores cantidades de micropartículas endoteliales circulantes en personas con ciertas enfermedades, como hipertensión y trastornos cardiovasculares, y preeclampsia y diferentes tipos de vasculitis. Se ha demostrado que las micropartículas endoteliales en algunos de estos estados infecciosos tienen variedades de átomos de la superficie celular que reflejan un estado de rotura endotelial. Por lo tanto, las micropartículas endoteliales pueden ser valiosas como indicador o registro del estado funcional del endotelio en la enfermedad, y pueden desempeñar funciones clave en la patogénesis de ciertas infecciones, incluida la artritis reumatoide. Las micropartículas se obtienen de muchos otros tipos de células. Las microvesículas y los exosomas se forman y liberan mediante dos sistemas ligeramente diferentes. Estos procesos dan lugar a la formación de vesículas de señalización intercelulares. Las microvesículas son pequeñas partículas determinadas por una película de plasma que se liberan al estado extracelular mediante la maduración y división externa de la capa de plasma. Este proceso de crecimiento implica varias vías de señalización, incluido el aumento del calcio intracelular y la reorganización de la estructura básica de la célula. La formación y la llegada de microvesículas implican un dispositivo contráctil que atrae las películas restrictivas antes de expulsar la asociación de la capa y empujar la vesícula al espacio extracelular. La germinación de las microvesículas se produce en nuevas áreas de la capa celular que se enriquecen con lípidos y proteínas específicos que reflejan su lugar de origen celular. En estas áreas, las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos se unen específicamente en microvesículas y se descargan al medio circundante. Los exosomas son vesículas revestidas en capas, formadas intracelularmente y se consideran de menos de 100 nm. A diferencia de las microvesículas, que se forman mediante un proceso de maduración de la película o exocitosis, los exosomas se forman primero por endocitosis. Los exosomas se forman por invaginación dentro de una célula para formar una vesícula intracelular llamada endosoma o vesícula endocítica. En general, los exosomas se forman aislando la carga útil (por ejemplo, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) dentro del endosoma. Una vez formado, el endosoma se une a una estructura conocida como cuerpo multivesicular (MVB). El MVB que contiene endosomas aislados finalmente circula con la película plasmática, lo que produce la exocitosis de los exosomas. Una vez formados,Tanto las microvesículas como los exosomas (en conjunto, llamados vesículas extracelulares) se desplazan por el espacio extracelular cerca del lugar de la secreción, donde pueden ser absorbidos por otras células o desintegrarse lentamente. Además, algunas vesículas atraviesan grandes porciones por diseminación, y finalmente aparecen en líquidos orgánicos como el líquido cefalorraquídeo, la sangre y la orina.