Sánchez-López, E. (Elena)

Spanish

Diposit Digital de la Universitat de Barcelona

* esanchezlopez@ub.eduDepartamento de Farmacia, Tecnología Farmacéutica y FisicoquímicaSección de FisicoquímicaSistemas nanoestructurados en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativasSEMINARIS DE RECERCA 2018Elena Sánchez López*, Miren Ettcheto, Ana López, Marta Espina, Amanda Cano, Jaume Folch, Eliana B Souto, Ana C. Calpena, Antoni Camins, Maria Luisa GarcíaIntroducciónMateriales y métodosResultados Conclusiones AgradecimientosENFERMEDADES NEURODEGENERATIVASPérdida progresiva de la estructurao funciones neuronalesEnfermedadesneurodegenerativasEnfermedadde AlzheimerGlaucomaELAEnfermendadde ParkinsonEnfermedad de HungtintonEnfermedadesneurodegenerativasEnfermedadde AlzheimerGlaucomaELAEnfermendadde ParkinsonEnfermedad de HungtintonMayor frecuencia de glaucoma en pacientes de EAENFERMEDAD DE ALZHEIMER (EA)Cada enfermo de Alzheimer cuesta 30.000 €/añoENFERMEDAD DE ALZHEIMER (EA)Se caracteriza por un inicio gradual y un deterioro cognitivo continuoENFERMEDAD DE ALZHEIMER (EA)TRATAMIENTO ACTUAL EADonepeziloRivastigminaMemantinaGalantaminaIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesAntagonista delreceptor NMDAInhibidores de laacetilcolinesterasaGLAUCOMAIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusiones2040111 millonesSegunda causa de ceguera en el mundo (OMS)GLAUCOMAIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesEnfermedad ocular Humor vítreoHumor acuoso➢ Pérdida de visión: daño en el nervio óptico➢ Aumento de la presión intraocularACUMULACIÓN HUMOR ACUOSOOBTURACIÓN TRABÉCULOTRATAMIENTO ACTUALIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusionespresión intraocular LáserTrabeculectomiaNINGÚN TRATAMIENTO ACTUAL RESULTA TOTALMENTE EFICAZEnsayos clínicos de fase III mostratronque los efectos no eran signiticativosGlaucomaMEMANTINAIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesAntagonista no competitive del receptor de NMDADisminución excitotoxicidad asociada a exceso de GLU• Prostaglandinas (PGs)• Prostaciclina: PCI2•Tromboxano A2LeucotrienosFosfolipasa A2Acido araquidónicoAINEsFosfolípidosCiclooxigenasaLipooxigenasaDEXIBUPROFENOIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesBARRERAS: BHE Y BHRIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesTRANSPORTE DE FÁRMACOS AL CEREBROEstrategias para el transporte de fármacos al cerebroTécnicas invasivas Técnicas NO invasivasDisrupción BHE Liberación directaInyecciónintraventricularInyecciónintracerebalMétodos químicos Métodos biológicosModificacionesquímicas del fármacoLiberaciónintranasalImmunotargetingSistemasnanoestructuradosTerapiagénicaIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesIntroductionObjectivesMaterials and experimentalConclusionsIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesBARRERAS – GOTAS OCULARESPelícula lagrimalBarrera cornealBarrera hematoacuosaBarrera hematoretiniana (BHR)Humor vítreoHumor acuosoRetinaSISTEMAS NANOESTRUCTURADOSIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesNPs lipídicasNPs poliméricasSistemas nanoestructurados de liberacióncontrolada de fármacos (2017SGR1477)BiocompatibleBiodegradableNo toxicoHidrofilicidadMucoadhesividadPaso a través de la BHE y BHRPoly(ethylene glycol)(PEG)Ácido poli-(D,L)-láctico-co-glicólico(PLGA)SISTEMAS NANOESTRUCTURADOSCc. del activod1Efecto tóxicod2 d3 d4Formulación convencionalNanopartículasRango terapéuticoIneficaciaTiempo Actividad farmacológica BiodisponibilidadProteínasEnzimasPelícula lagrimalIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesDexibuprofen (DXI)Memantine (MEM)OBJETIVOSIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéuticaPLGA-PEGAcetonaPVA (H2O)DXIELABORACIÓN DE NANOPARTÍCULASDifusión disolvente PVAEAAgitaciónmagnéticaPVA 0,3%+H2OW/O/WPLGA-PEGFaseacuosa 1 (W1)Fase orgánicaMEM+H2OAE + PLGA-PEGW/OPLGA-PEGPVAFaseorgánicaPVA+H2OW/O/WFase acuosa 2 (W2)Fase acuosainternaMEMMétodo de desplazamientode solventeMétodo de doble emulsiónIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesTAMAÑO DE PARTÍCULA Y CARGA SUPERFICIALTamaño promedio (Zav) ≤ 200 nmCarga superficial (potencial zeta, ZP) ≈ -25 mVÍndice de polidispersión (IP) ≤ 0.1Introducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesEFICIENCIA DE ASOCIACIÓNHPLC-UV/visHPLC/MS/MSEE (%)=𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑓á𝑟𝑚𝑎𝑐𝑜 −𝐹á𝑟𝑚𝑎𝑐𝑜 𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑓á𝑟𝑚𝑎𝑐𝑜Fármaco libreDexibuprofeno (DXI)Memantina (MEM)XIC of +MRM (2 pairs): 180.300/163.200 Da  from Sample 76 (D_FREE_11) of 20140225.wiff (Turbo Spray) Max. 3.2e6 cps.1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0Time, min0.02.0e54.0e56.0e58.0e51.0e61.2e61.4e61.6e61.8e62.0e62.2e62.4e62.6e62.8e63.0e63.2e6Intensity, cps3.53ElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización Y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéuticaDiseño factorial (DoE)PARÁMETROS DE SONICACIÓNVARIABLES INDEPENDIENTESVARIABLES DEPENDIENTES-1.68 -1 0 +1 +1.68Amplitud de onda (%) 21.6 25 30 35 38.4Tiempo 1a sonicación (s) 13 20 30 40 47Tiempo 2a sonicación (s) 79 120 180 240 281Amplitud de onda (%)Tiempo 1a sonicación (s)Tiempo 2a sonicación (s)Tamaño promedio (nm)Índice de polidispersión (PI)Carga superficial (ZP, mV)EE (%)OPTIMIZACIÓNIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesAmplitud Tiempo 1a sonic Tiempo 2a sonic Tamaño promedio(nm)PI ZP (mV) EE (%)Coded level(%)Coded level(s)Coded level(s)Factorial pointsF1 -1 25.0 -1 20.0 -1 120.0 390.4 ± 2.2 0.213 ± 0.039 -6.73 ± 0.04 3.46F2 1 35.0 -1 20.0 -1 120.0 249.7 ± 4.7 0.069 ± 0.022 -6.33 ± 0.49 9.59F3 -1 25.0 1 40.0 -1 120.0 184.6 ± 0.7 0.125 ± 0.023 -6.43 ± 0.45 42.57F4 1 35.0 1 40.0 -1 120.0 227.0 ± 2.6 0.057 ± 0.019 -6.72 ± 0.33 36.89F5 -1 25.0 -1 20.0 1 240.0 243.0 ± 0.9 0.194 ± 0.012 -6.72 ± 0.24 7.43F6 1 35.0 -1 20.0 1 240.0 248.1 ± 1.9 0.053 ± 0.037 -6.48 ± 0.15 14.69F7 -1 25.0 1 40.0 1 240.0 258.7 ± 4.5 0.198 ± 0.011 -6.35 ± 0.33 22.63F8 1 35.0 1 40.0 1 240.0 206.4 ± 1.2 0.061 ± 0.045 -6.67 ± 0.30 2.88Axial pointsF9 1.68 38.4 0 30.0 0 180.0 222.4 ± 2.4 0.033 ± 0.011 -5.63 ± 0.37 39.12F10 -1.68 21.6 0 30.0 0 180.0 162.6 ± 0.4 0.262 ± 0.012 -6.83 ± 0.37 39.36F11 0 30.0 1.68 47.0 0 180.0 226.7 ± 4.4 0.236 ± 0.011 -6.49 ± 0.25 19.94F12 0 30.0 -1.68 13.0 0 180.0 196.8 ± 2.5 0.103 ± 0.056 -6.47 ± 0.55 43.10F13 0 30.0 0 30.0 1.68 281.0 239.8 ± 0.7 0.056 ± 0.020 -5.77 ± 0.47 23.39F14 0 30.0 0 30.0 -1.68 79.0 382.6 ± 5.2 0.221 ± 0.011 -5.93 ± 0.21 33.95Center pointsF15 0 30.0 0 30.0 0 180.0 220.1 ± 5.6 0.059 ± 0.019 -5.36 ± 0.03 24.01F16 0 30.0 0 30.0 0 180.0 222.1 ± 3.6 0.062 ± 0.021 -5.36 ± 0.11 23.23Amplitude (%)PI0.000.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.441 st sonication time (s)PIEstimated Response Surface21 24 27 30 33 36 39 132333435300.10.20.30.4Son necesarias amplitudes altas (≥ 38%) para obtener NPs pequeñas y monodispersasTiempo 2a sonicación:180 sLa interacción entre la 1a y 2a sonicación aumenta eltamaño promedioOPTIMIZACIÓN - QBDIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesTamaño promedio ≤ 200 nmPI ≤ 0.1ZP - 25 mVEA 80-99%Introducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesCARACTERIZACIÓNElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización Y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéuticaAumenta la Tg (Tg PLGA-PEG 47.30 OC)No descomposición MEMINTERACCIONES FÁRMACO-POLÍMEROMEM NPs25-350 oC10 oC/minDSCIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesI tro cció teri les y ét s es lt s cl si esPerfil similar al del polímeroPequeños picos de DXI0 10 20 30 40 500200004000060000DXIPVAPLGA 5% PEGDXI NPs2 ()Intensity (a.u.)INTERACCIONES FÁRMACO-POLÍMERODXI NPsXRDIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización Y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéuticaDiálisis directaLIBERACIÓN IN VITROIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusionest i l   l l0 10 20 30 40020406080 MEM NPsFree MEMTime (h)Cumulated amount (mg)Free MEM MEM NPsBmax 60,51 ± 0,94 56,29 ± 0,94Kd 0,38 ± 0,04 0,74 ± 0,05r2 0,9905 0,99570 2 4 6 8 10 12020406080100DXI NPsDXIParameters DXI NSs Free DXIBmax  (% ) 62.16 ± 1.11 110.40 ± 1.63Kd (h) 0.64 ± 0.05 0.56 ± 0.04R² 0.9249 0.9452Sy.x 3.42 5.26Time (h)Cumulative DXI released (%)LIBERACIÓN IN VITROIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusionest i l   l lDiálisis inversa0 2 4 601 02 03 0T im e  (h )Cumulative MEM (%/cm2)0 1 2 3 4 5 60 .00 .20 .40 .60 .81 .0T im e  (h )Cumulative MEM (%/cm2)CornealEscleralCélulas de diffusion de Franzhttp://permegear.com/franz-cells/PERMACIÓN CORNEAL Y ESCLERALIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización Y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéuticaLuz emitidaLuz emitidaTransmisión (T)Retrodispersión (BS) =180° =135°TurbiscanLab®Introducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesESTUDIOS DE ESTABILIDADFenómenos de InestabilidadCambios Velocidad Migración Modificación del TamañoSedimentación CreamingFloculación(reversible con agitación)Coalescencia(irreversible)0.005.0010.0015.0020.0025.0030.001.00 6.00 11.00 16.00 21.00Backscattering (%)Height (mm)MES 0MES 1MES 2MES 3MES 4MES 5MES 6Month 0Month 1Month 2Month 3Month 4Month 5Month 6Estables a 4 oC, 25 oCESTUDIOS DE ESTABILIDADIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesSistemas termodinámicamente inestables4 oC25 oC38 oCElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización Y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéuticaESTUDIOS DE LIOFILIZACIÓNT (ºC)CONGELACIÓNTiempo (h)SECADO PRIMARIO(SUBLIMACIÓN)SECADO SECUNDARIO(DESORCIÓN)AnilladoT (ºC)Vapor de aguaLíquido Congelado Secando Seco SelladoSólido Líquido GasFusión                   EvaporaciónLicuefacciónS u b l i m a c i ó nC o n d e n s a c i ó nCongelaciónCrioprotecor %Mannitol 5,5Fructosa 6,0Sacarosa 10,5Trehalosa 11,8MannitolTrehalosaSacarosaFructosaESTUDIOS DE LIOFILIZACIÓNOsmolaridad280 mOsm/lEtapas Temperatura (oC) Presión (bar) Tiempo (h)Congelación -50 1 4 hSecado primario -34 354 16 hSecado secundario 25 354 2 hIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesCrioprotectorRATIO ANTES /DESPUÉS LIOFILIZARTamaño (nm) PI ZP (mV)Mannitol 0.52 0.37 1.18Sacarosa 0.98 1.11 0.97Trehalosa 0.96 0.65 0.78- 0.04 0.20 1.69CrioprotectorRATIO ANTES /DESPUÉS LIOFILIZARTamaño (nm) PI ZP (mV)Manitol 0.20 0.04 0.95Sacarosa 0.97 0.74 0.90Trehalosa 0.96 0.80 0.98- 0.03 0.06 1.16ESTUDIOS DE LIOFILIZACIÓNIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesLIOFILIZACIÓNResuspensiónTamaño, PI, ZPTamaño, PI, ZPDXI NPsMEM NPsPLGA-PEG 5% termosensible -----> Calor y óxido de etilenoNo varían las propiedades fisicoquímicasESTERILIZACIÓNIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusionest i l   l lTamaño, PI, ZP, EE✓ Alto poder de penetración✓ Baja reactividad química✓ Bajos niveles de residuosElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización Y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéutica0.5 1 5 1015020406080100120M E M  N P  (2 4 h )M E M  (2 4 h )M E M  N P  (4 8 h )M E M  (4 8 h )$$C o n c e n tr a t io n  ( M )Cell viability (% of control)** **$ $$$ $$$ $$ $ $$** *** *** *** **Células Y-79 (retinoblastoma)MEM citotóxica ≥ 5 µMMEM-NP no citotóxicashttp://www.abpbio.com/product/cell-quant-alamarblue-cell-viability-reagent/ESTUDIOS DE CITOTOXICIDADIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusionest i l   l lAlamar Blue45% en la barreraNo causandisrupción de la BHEbEnd.3 cellsAstrocytes1 horaTRANSPORTE IN VITRO A TRAVÉS DE LA BHEIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusionest i l   l lElaboraciónOptimizaciónInteracciones fármaco-polímeroComportamiento biofarmacéuticoEstabilidadLiofilización Y esterilizaciónCitotoxicidadEficacia terapéuticaFÁRMACO LIBRE PLGA-PEG NPsRatones transgénicos APP/PS1Ratones salvajes WT (C57Bl6)8 h tratamiento40 h no tratadasCONTROLDXIMEMNPs DXINPs MEMMODELO DE RATÓN PARA LA EAIntroducción Materiales y métodos Resultados Conclusiones6 días de entrenamientoSéptimo dia: testAPP/PS1 MEM NPs: < 40sUntreatedMEMMEM NPs010203040506070*APP/PS1 miceEscape latency (s)MORRIS WATER MAZEIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesIntroduc ión l   l lMODELO DE RATÓN PARA LA EAIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesPLGA-PEG NPs Fármaco libre No tratadosAPP/PS1MEM MEM NPsIMMUNOHISTOQUÍMICANo tratadosIMMUNOHISTOQUÍMICANo tratados DXI DXI NPsAPP/PS1Aplicación productoHET-CAM test Draize testProduct Assay OII ClassificationMEM HET-CAM 1.85 ± 0.15 Ligeramente irritanteDraize 4.00 ± 1.00MEM NPDXIDXI NPHET-CAM 0.13 ± 0.01 No irritanteNo irritanteDraizeDraizeHET-CAM0.00 ± 0.000.00 ± 0.000.00 ± 0.005 minTOLERANCIA OCULARIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesIntroduc ión l   l lHemorragiaVasoconstricciónCoagulación10 ratas /grupoSuero fisiológicoNPs MEMOHT unilateralControl negativo2 gotas al díadurante 3 semanasMODELO ANIMAL DE GLAUCOMAIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesModelo OHTInyección Suero salino hipertónico(venas episclerales)Ratas0 5 1 0 1 5 2 0 2 5051 01 52 02 5 O H T  o n lyO H T  M E M  N PO H T  c o -e y e* * ** *$ $ $$ $ $T im e  p o s t  O H T  (d a y s )IOP (mmHg)No se observarondiferencias significativasEFICACIA TERAPÉUTICA EN EL GLAUCOMAPresión intraocular (IOP)Introducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesNaive  c ontrolOHT onlyOHT + MEM NPs05 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 0********RGC Density (cells/mm2)RGC marcados con Brn3a(RGC specific nuclear-localized transcription factor)Las NPs MEM son neuroprotectorasEFICACIA TERAPÉUTICA EN EL GLAUCOMAIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesOptimizado y desarrolladosistemasnanoestructuradosEstablesLiofilizarLiberaciónprolongadaEficaces contra la enfermedad de AlzheimerEficaces para el tratamiento del glaucomaIntroducción Materiales y métodos Resultados ConclusionesUTADFaculty of BiologySistemas nanoestructurados de liberación controlada de fármacosFacultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, UB.Departamento de Farmacología, Toxicología y Química terapéutica. Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, UB.Universidad de Tràs-os-Montes e Alto Douro. Vila Real. PortugalFaculty of Pharmacy, University of Coimbra, PortugalInstitute of ophthalmology, University College of London, United Kingdom.PUBLICACIONES RELACIONADASGRACIAS POR SU ATENCIÓN

Sistemas nanoestructurados en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas

http://diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/126690/1/Elena%20S%c3%a1nchez.pdf

Sistemas nanoestructurados en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Diposit Digital de la Universitat de Barcelona