Diseño experimental y optimización de un sistema de doble liberación con potencial terapéutico frente a la infección causada por Helicobacter pylori.

ARRUA, EVA CAROLINA; SANCHEZ, SOFÍA V.; QUEST, ANDREW F.G.; MORALES, JAVIER O.

Río Cuarto

Encuentro; Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Helicobacter pylori (H. pylori) es una bacteria microaerofílica Gram-negativa involucrada en lapatogénesis de gastritis atrófica, úlceras, cáncer gástrico, anemia por deficiencia de hierro y deficiencia de vitamina B12, entre otras. La infección por H. pylori es la condición crónica más común en humanos, afectando aproximadamente a 4.4 billones de personas en el mundo. Para colonizar la mucosa gástrica H. pylori requiere motilidad, mecanismos de adhesión y de la enzima ureasa. La actividad ureasa es crucial ya que las bacterias solo pueden sobrevivir en un rango de pH de 4-8, la enzima cataliza la hidrólisis de urea en amoníaco y CO2, aumentando el pH del microambiente de H. pylori. Además, la forma helicoidal de la bacteria facilita la penetración, permitiéndole residir en la profundidad del mucus gástrico, por ello, se requiere una exposiciónprolongada y localizada del fármaco en el sitio de infección. El uso clínico de los tratamientos con antibióticos se ve obstaculizado por limitaciones como: degradación del fármaco por ácidos o enzimas en el entorno gástrico, problemas en la administración del fármaco en concentraciones adecuadas en el sitio de colonización por H. pylori, efectos secundarios no deseados y resistencia bacteriana por su escasa especificidad. El objetivo de este estudio fue optimizar el proceso de formulación de nanotransportadores lipídicos cargados con claritromicina e incorporarlos en microcápsulas para la liberación localizada del fármaco al pH específico del microambiente de H. pylori para obtener una formulación sensible al pH. Se aplicó un diseño Plackett-Burmanpara identificar el efecto de 5 factores (posiblemente significativos para la formulación) en 3 respuestas. Posteriormente, se usó un diseño central compuesto para optimizar el proceso. Las nanocápsulas cargadas con claritromicina optimizadas se emplearon para formar microcápsulas mediante diferentes metodologías. Se caracterizaron in vitro los nanoportadores y las microcápsulas. Las condiciones se optimizaron para obtener nanocápsulas de alrededor de 100 nm mediante un proceso basado en inversión de fase modificada. Se logró una alta homogeneidad del tamaño de partícula y una elevada estabilidad. A 4 °C las nanocápsulas lipídicas optimizadas se mantuvieron estables durante al menos 365 días. Adicionalmente, la incorporación de claritromicina en el nanotransportador fue efectiva. Luego, dos tipos de micro-recubrimientos fueron evaluados en cuanto a su sensibilidad al pH. Las microcápsulas de secado por atomización exhibieron perfiles de liberación similares tanto a pH 2 como a 7,4. Por el contrario, al generar micro-recubrimientos con un microencapsulador (mediante la técnica de gelación iónica), la liberación fue insignificante a pH 2, mientras que a pH 7,4 se desencadenó la liberación, siendo esta la técnica más apropiada para formular microcápsulas que liberaran los nanotransportadores en condiciones de pH características del microambiente de H. pylori, lo que sugiere que esta podría ser una estrategia eficaz para la administración del fármaco en el microambiente de la bacteria. Finalmente, los sistemas optimizados demostraron in vitro una alta actividad anti-H. pylori.