PLATAFORMA BASADAS EN MICRO-Y NANO-PARTICULAS HÍBRIDAS PARA AUMENTAR LA BIODISPONIBILIDAD DE ANTIBIÓTICOS EN INFECCIONES PULMONARES CAUSADAS POR BIOFILMS BACTERIANOS

ISLAN GA; TOLEDO C; RUIZ MA; SCIOLI MONTOTO S; MORALES JF; SBARAGLINI ML; TALEVI A; BRUNO-BLANCH LE; DURAN N; CASTRO GR

Capital Federal

Congreso; NANOMERCOSUR 2017; 2017

Fundación Argentina de Nanotecnología

Actualmente, los tratamientos médicos contra las infeccionespulmonares causadas por patógenos oportunistas como Pseudomonas aeruginosa, y tal como ocurre en la fibrosis quística(FQ), implican la administración de antibióticos en altas dosis y de formarecurrente, con la consecuente aparición de efectos secundarios no deseados. Elreto principal es, sin embargo, la erradicación de los biofilms microbianos quese encuentran inmersos en una densa capa de mucus, lo cual dificulta labiodisponibilidad de los antibióticos administrados por vía inhalatoria. Porconsiguiente, el desarrollo de nuevos sistemas de administración de fármacoscapaces de proporcionar una liberación local y sostenida de los fármacos en laregión pulmonar es un factor clave para mejorar el resultado terapéutico detales infecciones. En este sentido, dos tipos de vehículos híbridos inhalables fuerondiseñados para tal fin y seleccionados como transportadores eficientes delantibiótico Levofloxacina (LV). Por un lado, se prepararon micropartículas porco-precipitación de CaCO3 en presencia de alginato, las cualesmostraron alta porosidad, eficiente capacidad de carga del fármaco. Lasmicropartículas híbridas se cargaron con LV y DNasa, como agente mucolíticoadicional, y mostraron porcentajes de encapsulación del 40 y 67 %respectivamente. Los estudios in vitrodemostraron que las micropartículas fueron capaces de controlar la liberaciónde DNasa durante 24 h, mientras que el 30% de LV se liberó en 3 días. Lacaracterización morfológica se realizó por microscopía óptica, de fluorescenciay microscopía electrónica de barrido (SEM), así como dispersión dinámica de laluz (DLS), mostrando partículas esféricas con una superficie rugosa y unaestrecha distribución de tamaños (5 μm). Por otro lado, se desarrollaronnanopartículas solidas lipídicas (NSL) y trasportadores lipídicosnanoestructurados (TLN) hibridos, mediante la técnica de emulsificación yultra-sonicación. Los mismos, mostraron tamaños cercanos a los 200 nm yeficiencias de encapsulación de LV en el rango de 20-55%. A su vez, la DNasa fueincorporada como agente mucolítico para favorecer la capacidad de penetraciónde las nanopartículas en el biofilm bacteriano. Se observó una liberacióncontrolada de LV durante 48 horas. Tanto para las micro- y nano- partículas serrealizaron estudios de FTIR, XRD, DSC e isotermas de adsorción de nitrógeno querevelaron la presencia de los fármacos en un estado no cristalino. Se encontró enambos casos un efecto bactericida contra P.aeruginosa en placas de agar y se corroboró con el kit Live/Dead yobservaciones TEM. Además, se encontró una marcada disminución de los valoresde concentración inhibitoria mínima respecto del antibiótico libre. Por último,se estudió la capacidad de los transportadores para mejoraron la localizaciónde LV en el pulmón por vía inhalatoria. Se realizaron así estudios in vivo en ratones sanos mediante laadministración por nebulización e inhalación de polvo seco, seguido de lacuantificación de LV en tejido pulmonar por un método validado por HPLC. Particularmentese observaron resultados de gran interés para el caso de las micropartículascargadas con LV, que fueron capaces de aumentar la biodisponibilidad delantibiótico en pulmón al menos 3 veces más eficientemente que la LV libre. Los presentesdesarrollos abren la puerta a nuevos sistemas de administración de fármacos quepueden proporcionar soluciones terapéuticas mejoradas contra infeccionesbacterianas y en particular como herramienta potencial en el tratamiento depatologías complejas como la FQ