Nanocápsulas nebulizables mucopenetrantes

JUNCAL, MICAELA; ROMERO, EDER LILIA; HIGA, LETICIA; ALTUBE, MARÍA JULIA

Rio Cuarto

Encuentro; Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados 21° edición (Nano 2022); 2022

Universidad Nacional de Río Cuarto

Las enfermedades pulmonares como cáncer de pulmón, infecciones en las vías respiratorias yenfermedades inflamatorias pulmonares se encuentran dentro de las diez principales causas de muerte a nivel global según la Organización Mundial de la Salud. El uso de nanopartículas inhalables para delivery de fármacos es una herramienta para lograr tratamientos más eficientes al aumentar las concentraciones de fármacos y el tiempo de retención en el pulmón, disminuyendo efectos adversos sistémicos [1]. Para esto, es indispensable contar con sistemas de delivery que puedan resistir el proceso de aerosolización, que eviten la eliminación mucociliar pulmonar, sean biocompatibles y a su vez logren un delivery intracelular eficiente. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue preparar nanocápsulas poliméricas con un core lipídico, para utilizarlas comosistemas de delivery de agentes antioxidantes. Algunas de las características esperadas fueron: estabilidad frente al proceso de nebulización, capacidad de penetración en mucus pulmonar y elevada biocompatibilidad y captación celular.Se prepararon nanocápsulas con una cubierta polimérica y un core lipídico por el método de nanoprecipitación. Para la cubierta polimérica se utilizaron polímeros biodegradables con elevadabiocompatibilidad como PLGA y PLGA-PEG. Se obtuvieron nanocápsulas de PLGA (NC) con un Z-average de 90 nm, pdi de 0,10 y potencial Z de -20 mV, y nanocápsulas con una cubierta de PLGAPEG (NC-PEG) de 140 nm, pdi de 0,07 y potencial Z de -5 mV. Además, se prepararon nanocápsulas marcadas en el core lipídico con el fluoróforo Curmarina 6 (C6). Se determinó la estabilidad frente al proceso de nebulización con un nebulizador de malla vibratoria. Tanto NCC6 como NC-PEGC6, retuvieron el 100 % de C6, y mantuvieron su tamaño, aunque sufrieron un aumento del pdi, que fue 0,30 y de 0,20 para NCC6 y NC-PEGC6, respectivamente. Para estudiar la mucopenetración, las nanocápsulas nebulizadas se incubaron sobre una capa de mucus artificial pulmonar en transwell con membranas policarbonato y se comparó su permeación con el de nanocápsulas sobre la membrana sin mucus. Se determinó que a los 30 minutos el 79 % de NC-PEGC6 y el 56 % de NCC6 llegaron al equilibrio en el compartimento basal del transwell. Finalmente, se incubaron las nanocápsulas nebulizadas sobre células de pulmón humano, línea A549, recubiertas con mucus artificial. Luego de 1,5 horas de incubación, se determinó el mismo nivel de captura intracelular sobre células recubiertas con mucus que sobre células sin mucus (Figura 1). Como conclusión las nanocápsulas poliméricas/lipídicas, en particular las generadas con una cubierta de PLGA-PEG, tuvieron una elevada resistencia a la nebulización y capacidad de penetrar mucus artificial e ingresar al citoplasma celular, por lo que son excelentes candidatas para usarse como sistemas de delivery de agentes terapéuticos a pulmón.REFERENCIAS1. Shirley, M. Drugs, 79 (2019), 555-562