Diseño, optimización y evaluación de microesferas biodegradables de dexametasona y vitamita E para neuroprotección ocular

Resumen

Con el aumento de la esperanza de vida en las sociedades desarrolladas, ha conducido a una elevación de las tasas de prevalencia de las patologías oculares neurodegenerativas que afectan al segmento posterior del ojo. En las últimas décadas, además, su incidencia ha superado todas las expectativas y se prevé mayor en los próximos años. El tratamiento eficaz de dichas patologías requiere mantener concentraciones adecuadas del fármaco en el lugar de acción durante un tiempo prolongado. Para conseguirlo, es necesario recurrir a altas dosis sistémicas o a la administración frecuente de inyecciones intraoculares, ambas asociadas con efectos adversos graves. Para evitar estos inconvenientes y mejorar la calidad de vida del paciente, en esta tesis doctoral se ha diseñado un nuevo sistema farmacéutico de microesferas biodegradables de un copolímero de los ácidos poliláctico y poliglicólico (PLGA) que contienen dexametasona, vitamina E y albúmina sérica humana. Las microesferas se prepararon mediante la técnica de emulsión y posterior extracción-evaporación del disolvente. Se obtuvieron partículas con un diámetro medio comprendido entre 2 y 40 ¿m que se separaron en dos fracciones de diferente tamaño, una de 2 a 20 ¿m y otra, de 20 a 40 ¿m, mayoritaria en la población (>70%). La carga de dexametasona en todas las formulaciones de microesferas es alta y el potencial zeta de las microesferas es negativo con valores comprendidos entre -8 y -10 mV. La proteína se encapsula y libera, manteniendo su integridad y conformación. En los estudios de liberación in-vitro a 37ºC en tampón fosfato isotónico el efecto burst de cesión inicial del fármaco por las microesferas es muy reducido, inferior al 5%. En ambas fracciones la cesión de la dexametasona es menor en las formulaciones que incluyen albúmina sérica. Las microesferas con un tamaño entre 20 y 40 ¿m presentan una cesión más sostenida del fármaco durante 28 días. En cambio, la fracción de micropartículas de 2 a 20 ¿m libera la dexametasona más rápidamente. La viabilidad celular de las microesferas es mayor del 95% en cultivos de macrófagos y células HeLa. Ambas fracciones resultan adecuadas para su administración intravítrea mediante agujas de pequeño calibre (32G). Considerando su perfil de liberación, las microesferas de tamaño comprendido entre 20 y 40 ¿m fueron seleccionadas para estudiar la posible actividad neuroprotectora de la dexametasona en un modelo in-vivo de degeneración retiniana aguda en rata Sprague-Dawley. Todas las formulaciones desarrolladas en este trabajo ejercieron un efecto protector frente al daño excitotóxico producido por inyección intravítrea de ácido N-Metil-D-Aspártico y ácido kaínico con cantidades reducidas de dexametasona (13 ¿g) que se libera de forma controlada. Tras su administración, las microesferas son capaces de evitar la muerte de las células ganglionares de retina cercanas al nervio óptico, logrando una mayor densidad de células viables en todas las regiones y mantener más del 50% de la funcionalidad electrorretinográfica. Esta eficacia neuroprotectora ocular, unido a su cinética de liberación, a la carencia de citotoxicidad en cultivos celulares y a su estabilidad en el tiempo, permite concluir que serían potencialmente adecuadas para futuros ensayos clínicos del tratamiento de patologías neurodegenerativas oculares.