Nanopartículas de Rhein desarrollo, caracterización y evaluación in vitro

Abstract

La osteoartritis es una enfermedad caracterizada por la destrucción del cartílago articular, alteraciones óseas e inflamación del tejido sinovial, causando dolor, malformación y limitación funcional de las articulaciones, que eventualmente conducen a la pérdida de movilidad y deterioro de la calidad de vida. En la actualidad, el tratamiento de la osteoartritis se basa en el alivio del dolor y la preservación de la función de la articulación, reduciendo la discapacidad y mejorando la calidad de vida, pero no existe un tratamiento curativo para la enfermedad. El rhein, metabolito activo de la diacereína perteneciente al grupo de modificadores del curso de la enfermedad, ha recibido gran atención en los últimos años, debido a su actividad condroprotectora y antiinflamatoria. Además de que aun no existen formulaciones en el mercado con este principio activo. Sin embargo, la farmacocin ética del rhein después de la administración oral es muy similar a la observada con la diacereína, siendo la escasa solubilidad acuosa responsable de la baja biodisponibilidad exhibida por el compuesto. Considerando las posibilidades terapeúticas ofrecidas por el rhein, su baja solubilidad acuosa podría ser una ventaja para el desarrollo de sistemas de administración nanoparticulados. El uso de nanopartículas poliméricas en los sistemas de administración de fármacos presenta ventajas que incluyen la mejora de su estabilidad físicoquímica, la regulación del perfil de liberación del fármaco y la focalización terapéutica. El objetivo de esta tesis fue desarrollar, caracterizar y evaluar in vitro nanopartículas poliméricas de rhein para una futura administración intraarticular. Las nanopartículas fueron elaboradas mediante tres métodos: emulsión evaporación de solvente, doble emulsión y nanoprecipitación. Adicionalmente, para la técnica emulsión evaporación de solvente se evaluó la cinética de liberación y los efectos sobre citotoxicidad e inflamación in vitro. El método emulsión evaporación de solvente presentó la mayor eficiencia de encapsulación de las tres técnicas estudiadas, correspondiente a un 38.41%, así como también presentó un diámetro medio menor a 200 nm y un índice de polidispersidad menor a 0.100, por lo que se decidió continuar el resto de las experiencias con las nanopartículas obtenidas mediante esta técnica. El porcentaje de liberación de rhein desde las nanopartículas cargadas durante los primeros 5 minutos de ”burst” de liberación fue cercano al 50%. Para luego presentarse una liberación continua hasta los 60 minutos. Se observó que los macrófagos expuestos a las mayores concentraciones de nanopartículas cargadas y blancas, presentaron la menor viabilidad porcentual, con las menores concentraciones de estas nanopartículas se obtuvo un porcentaje de viabilidad cercano al 100%. Respecto a la cuantificación de citoquinas, la interleuquina-1B (IL-1B) se vio disminuida en presencia de nanopartículas cargadas con rhein. Para el factor de necrosis tumoral ↵ (TNF↵) no se pudo cuantificar su concentración, debido a que las lecturas obtenidas estuvieron presentes bajo el primer punto de la curva de calibración. La producción de especies reactivas del oxígeno (ROS) solo se vio inhibida a las dos mayores concentraciones de nanopartículas cargadas de rhein. En conclusión,fue posible encapsular rhein en nanopartículas poliméricas con una moderada eficiencia de encapsulación, pero una baja carga de fármaco. Adicionalmente estas nanopartículas cargadas con rhein presentaron una alta viabilidad celular, una inhibición en la producción de IL-1B y no indujeron una disminución estadísticamente significativa en la producción de ROS.