Poloxaminas, superfamilia de transportadores ABC y su rol para optimizar la farmacoterapia

CUESTAS, ML; MATHET, V; SOSNIK, A

Workshop; Segunda Escuela de Nanomedicinas; 2010

Introducción: Las poloxaminas son copolímeros anfifílicos termosensibles de poli(óxido de etileno) (PEO) y poli(óxido de propileno) (PPO). A diferencia de los poloxameros que presentan una estructura lineal, las poloxaminas son ramificadas y la presencia de dos grupos amina terciaria centrales les confiere dependencia del pH. En concentraciones superiores a la concentración micelar crítica, estos copolímeros se autoagregan formando estructuras nanoscópicas denominadas micelas poliméricas, las cuales han sido explotadas para encapsular y estabilizar químicamente fármacos poco solubles en agua. Además, estos copolímeros han demostrado actividad como inhibidores de proteínas pertenecientes a la superfamilia ABC (ATP-binding cassette). Las ABC son bombas de transmembrana activas que transportan sustratos (fármacos) en contra del gradiente de concentración, utilizando la hidrólisis de ATP como fuente de energía. Por ejemplo, en el intestino, dichas bombas de eflujo remueven fármacos en dirección basolateral-apical, provocando una disminución de la absorción efectiva del mismo y de las biodisponibilidad oral. En este contexto, su sobre-expresión está íntimamente asociada a la resistencia a múltiples fármacos antitumorales y antirretrovirales. Contrariamente a los poloxámeros que han sido ampliamente estudiados, la actividad inhibitoria de bombas ABC por parte de poloxaminas prístinas y N-alquiladas fue estudiado por primera vez por nuestro grupo [1]. Así se evidenció la inhibición de la actividad de la glicoproteína P en monocapas de células de carcinoma de colon (Caco2), un modelo in Vitro de epitelio intestinal y el aumento de la acumulación de doxorrubicina. Una nueva línea de investigación en nuestro grupo es estudiar estrategias nanotecnológicas para optimizar la farmacoterapia de hepatitis virales y el hepatocarcinoma asociado. En este contexto, el objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de poloxaminas con diferencias estructurales (peso molecular y balance hidrofílico-hidrofóbico) sobre la citotoxicidad y los niveles de ARNm de diversas proteínas de la superfamilia ABC en una línea celular hepática. Materiales y Métodos: Se incubaron células de estirpe hepatocitaria (Huh7) con las poloxaminas T304, T904, T1107 y T1301 a diversas concentraciones (1%; 0,1%; 0,01%). Al cabo de 24, 48, 72, 96 y 168 h se evaluó la variación en la expresión relativa de los genes que codifican para las proteínas ABC BCRP, MDR1, MRP1 y MRP2 mediante RT-PCR en tiempo real. Asimismo se analizó a las 24 h post-tratamiento con poloxaminas y mediante citometría de flujo la citotoxicidad de dichos copolímeros a las concentraciones ensayadas. La capacidad inductora de apoptosis se estudió con la tinción de anexina V-FITC/yoduro de propidio y calculando el porcentaje de hipodiploidía por tinción del ADN como así también mediante la evaluación del potencial de membrana mitocondrial con el colorante fluorescente Rhodamina 123. Finalmente se estimó la hepatotoxicidad in Vitro mediante la determinación del nivel de las enzimas hepáticas GOT, GPT y fosfatasa alcalina en los sobrenadantes celulares. Resultados: Todas las poloxaminas fueron citocompatibles a baja concentración (0,01%). Sin embargo, a concentraciones más elevadas (0,1 y 1%), T904 indujo necrosis celular. Por otro lado, algunas de las poloxaminas estudiadas demostraron una variación estadísticamente significativa en la expresión de genes ABC al compararse con las células control. Conclusiones: El efecto inhibidor de algunas poloxaminas sobre los niveles de ARNm correspondientes a los genes bcrp, mdr1, mrp1 y mrp2 fue demostrado por RT-PCR en tiempo real. Dicho comportamiento de algunos de estos copolímeros constituye nueva evidencia de la alta versatilidad de estos copolímeros como nanotransportadores de fármacos y como potenciales adyuvantes en la farmacoterapia de las enfermedades hepáticas.