Nanosistemas basados en fosfato de calcio como vehículos para la administración específica de fármacos y sondas

DELL ARCIPRETE, ML; DITTLER, ML; RODRIGUEZ, C; RIVERO BERTI, I; GONZALEZ, M; MIÑAN, A; FERNANDEZ LORENZO DE MELE, M

La Plata

Workshop; Workshop Iberoamericano sobre Biomateriales para Aplicaciones Médicas; 2017

El diseño de dispositivos para el suministro de fármacos, factores de crecimiento, biomoléculas y sondas al sitio dañado o de interés es un desafío actual en todo tipo de afecciones. Entre los sistemas utilizados como vehículos de reparto de fármacos desde hace más de 40 años destacan los liposomas, pequeñas vesículas de forma esférica que permiten encapsular una gran variedad de sustancias. Su eficiente mecanismo de reparto se basa en la afinidad de los liposomas con las membranas celulares, fusionándose con ella o mediante su incorporación en células que utilizan sus fosfolípidos provocando la liberación de su contenido. A pesar de su extenso uso, la estabilidad de los liposomas limita el tiempo de vida óptimo de las formulaciones liposomales. Los recubrimientos de fosfato de calcio (CaP) otorgan estabilidad y rigidez a los liposomas en los medios biológicos. De esta forma, las drogas, tanto hidrofóbicas como hidrofílicas, entrampadas en el interior de estas nanoestructuras se encuentran protegidos frente a la posible degradación del medio circundante. En este trabajo se han desarrollado nanoliposomas de ácido dioleoil-fosfatídico recubiertos con fosfato de calcio y conteniendo tanto sondas fluorescentes (naranja de acridina y 5,10,15,20-tetrakis(N-metil-4-piridil)porfirina ) como antibióticos fluoroquinolónicos (ciprofloxacina y levofloxacina). Los mismos se han sintetizado mediante extrusión y purificado mediante diálisis. El tamaño y forma de los nanovehículos se ha determinado mediante TEM, SEM y DLS. La eficiencia de encapsulación de las drogas, el entorno específico de las mismas y su capacidad de difusión fuera de las vesículas se han investigado mediante espectroscopia de fluorescencia estacionaria y resuelta en el tiempo. La interacción de los nanoliposomas recubiertos con biofilms y bacterias planctónicas de Staphylococcus aureus ha sido estudiada mediante microscopias de epifluorescencia, TEM y SEM. La viabilidad y determinación de la concentración inhibitoria mínima se ha realizado mediante el método de microdilución. Se ha demostrado que los nanoliposomas recubiertos con fosfato de calcio interaccionan fuertemente con células sésiles y biofilms de S. aureus (Figura 1a). El recubrimiento de CaP favorece la adhesión de los liposomas a la pared bacteriana y la liberación de las sondas fluorescentes en las cercanías de las células bacterianas (Figura 1b). Se ha demostrado la incorporación de antibióticos fluoroquinolónicos a los nanovehículos. Sin embargo, se halló que la concentración inicial de los antibióticos debe ser cuidadosamente diseñada para lograr una liberación sostenible de las drogas y su exitosa acción bactericida.