Abstracto

Enfermedades infecciosas 2015: nanoformulaciones lipídicas de péptidos antimicrobianos para tratar enfermedades infecciosas bacterianas - Matougui Nada - Universidad de Angers

Matougui Nada 1 , Groo Anne-Claire 1 , Umerska Anita 1 , Hakansson Joakim 2 , Joly-Guillou Marie-Laure 3 y Saulnier Patrick 1, 3

El rápido aumento de las infecciones resistentes a los fármacos plantea un problema grave que sigue planteando un reto al sector sanitario, lo que genera interés en nuevas estrategias antimicrobianas. Los péptidos antimicrobianos (AMP) tienen un gran potencial como nuevos agentes terapéuticos contra las enfermedades infecciosas, ya que son menos propensos a inducir resistencia debido a su mecanismo de acción rápido y no específico. Los nuevos péptidos incluidos en el estudio son AMP bien definidos, con un efecto antimicrobiano y un perfil de seguridad aceptable. El objetivo de este trabajo es explorar el potencial de las nanocápsulas lipídicas (LNC) para la administración de AMP, y especialmente su capacidad para proteger el péptido contra la degradación manteniendo al mismo tiempo la actividad farmacológica adecuada. Las LNC se describen como un núcleo oleoso compuesto de triglicéridos de cadena media y rodeado por una cubierta de surfactante hecha de lecitina y surfactantes PEGilados. Sus núcleos lipídicos no son favorables ya que tienden a encapsular moléculas hidrófilas. Para promover la carga de péptidos, se previó la incorporación de los péptidos catiónicos en la cubierta de las LNC. Se han probado dos estrategias: adsorción de los AMP en la superficie de las LNC mediante incubación bajo agitación magnética o incorporación de enlaces cargados a la formulación de las LNC. La incubación realizada en diferentes condiciones muestra una buena asociación de los péptidos a la superficie de las LNC. Se determinaron las concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) de los LNC-AMP para las cepas sensibles. Los resultados muestran una conservación de la actividad antibacteriana del péptido nativo y en algunos casos una disminución de la CIM. Los componentes lipídicos de las nanoformulaciones basadas en lípidos (LNF) son generalmente fosfolípidos, colesterol y triglicéridos (Copland et al., 2005, Rawat et al., 2008), pero también sales biliares y ácidos grasos libres (Liu et al., 2007a). Estos excipientes son relativamente inocuos, biocompatibles y biodegradables in vivo. Las nanoformulaciones han atraído mucha atención debido a sus propiedades dependientes del tamaño. Entre la variedad de nanoformulaciones, las nanoformulaciones lipídicas (LNF) han suscitado un interés creciente debido a los beneficios de su alto grado de biocompatibilidad y flexibilidad. El rendimiento de las nanoformulaciones lipídicas está muy influenciado por su composición y estructura. Los péptidos terapéuticos representan una parte cada vez mayor del mercado farmacéutico. Sin embargo, el mayor desafío para su desarrollo en productos comerciales es su inherente inestabilidad fisicoquímica y biológica. Péptidos importantes como la insulina, la calcitonina y la ciclosporina se incorporan a las LNF. Se ha demostrado que la asociación o encapsulación de péptidos dentro de portadores basados ??en lípidos protege las moléculas lábiles contra la degradación enzimática. Esta revisión describe las estrategias utilizadas para la formulación de péptidos y algunos métodos utilizados para la evaluación de la eficiencia de la asociación. También se describen los beneficios y desventajas de dichos portadores.Se estudió una microemulsión biocompatible con litio soportada por Peceol®, lecitina, etanol y agua con el fin de identificar las composiciones óptimas en términos de contenido de fármaco, propiedades fisicoquímicas y estabilidad. Se descubrió que la solubilización del litio en la microemulsión era compatible con un modelo de unión fármaco-surfactante. Los iones de litio se solubilizaron predominantemente dentro del grupo de cabeza de lecitina, lo que alteró significativamente las propiedades interfaciales del sistema. Se construyeron diagramas de fase pseudoternarios de microemulsiones sin fármaco y cargadas con fármaco con una relación de peso constante de etanol/lecitina (40/60). La microemulsión cargada con litio desapareció por completo dentro de la parte rica en Peceol® del diagrama de fase; se requirieron fracciones críticas de lecitina y etanol para la formación de una microemulsión estable. Se estudió el efecto de la concentración de litio en las propiedades y la estabilidad física de las microemulsiones mediante microscopía, titulaciones de Karl Fischer, análisis reológicos, mediciones de conductividad y pruebas de centrifugación. Las microemulsiones investigadas resultaron ser estables en condiciones de almacenamiento acelerado. Los sistemas exhibieron baja viscosidad y se comportaron como un fluido newtoniano y no se mostró ninguna transición estructural. La baja reactividad química de los nanotubos de carbono es uno de los principales obstáculos en su funcionalización a través de reacciones químicas. Como método no destructivo, se sugirió la acilación de Friedel-Crafts entre las reacciones exploradas, de las cuales solo se informan un par de métodos en condiciones de reacción severas, por ejemplo, calor, todo lo cual resulta en bajos rendimientos. Durante este estudio, proponemos un método completamente único para la acilación de nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWCNT) a una temperatura de café (es decir, 42 °C), utilizando SiO2-Al2O3 como catalizador y ácido 6-bromohexanoico como agente acilante para proporcionar MWCNT funcionalizados de alto rendimiento. Después de la acilación, los MWCNT se conjugan con polietileniminas (PEI) con tres pesos moleculares (1,8, 10 y 25 kDa). Se sintetizan tres conjugados MWCNT-PEI diferentes y se evalúan sus propiedades de capacidad de condensación, viabilidad, tamaño y potencial zeta. La eficiencia de transfección de los MWCNT funcionalizados se evalúa mediante un ensayo de luciferasa y citometría de flujo durante una línea celular de neuroblastoma. El conjugado MWCNT-PEI (10 kDa) muestra la mejor eficacia de transfección en comparación con otros. Para este portador, la eficacia de transfección supera la cantidad de PEI 25 kDa en una relación de peso de portador a plásmido (C/P) similar y es aproximadamente 3 veces mayor en comparación con PEI 25 kDa en C/P = 0,8 como control positivo con respecto a su alta eficiencia de transfección y baja citotoxicidad. Las nanopartículas lipídicas catiónicas (LN) se prueban para la liberación sostenida y la orientación específica del sitio de galato de epigalocatequina (EGCG), un posible polifenol con un perfil farmacológico mejorado para el tratamiento de patologías oculares, como el edema macular relacionado con la edad, la retinopatía diabética y los trastornos inflamatorios.Los LN catiónicos de EGCG se produjeron mediante la técnica de doble emulsión; el estudio de liberación in vitro se realizó durante una bolsa de diálisis, seguido del ensayo del fármaco empleando un método RP-HPLC previamente validado. El estudio HET-CAM in vitro se administró utilizando embriones de pollo para determinar el riesgo potencial de irritación de las formulaciones desarrolladas. El estudio farmacocinético de la permeación corneal mostró una cinética de orden primario para ambas formulaciones catiónicas, mientras que los LN de EGCG-bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) siguieron un perfil sigmoideo de Boltzmann y los LN de EGCG-bromuro de dimetildioctadecilamonio (DDAB) un perfil de orden primario. Nuestros estudios también demostraron la seguridad y la naturaleza no irritante de los LN desarrollados. Por lo tanto, la carga de EGCG en LN catiónicos se reconoce como una estrategia prometedora para el tratamiento de enfermedades oculares asociadas con vías antioxidantes y antiinflamatorias. Biografía Matougui Nada es estudiante de doctorado de segundo año en la escuela de doctorado en biología y salud de la Universidad de Angers y trabaja bajo la supervisión del profesor Patrick Saulnier. Su investigación se centra en el desarrollo de nanoformulaciones lipídicas de péptidos antimicrobianos para tratar enfermedades infecciosas bacterianas. Se graduó en farmacia en la Universidad de Medicina de Argel y realizó un máster en “Tecnologías innovadoras en formulación” en la Universidad de Angers. Trabajó como pasante en el laboratorio “MINT” en el desarrollo de una nanomedicina para la terapia del glioblastoma. matougui.nada@gmail.com