Nanopartículas de Morin funcionalizadas con fenilalanina para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer

Resumo

El morin hidrato es un flavonoide vegetal con probada actividad in vitro frente a los principales mecanismos de la enfermedad de Alzheimer, tales como los agregados de péptido B amiloide, la proteína Tau hiperfosforilada o el daño celular causado por las especies reactivas de oxígeno. Sin embargo, dado que el morin presenta muy baja biodisponibilidad, es rápidamente metabolizado en el hígado y, prácticamente, no es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica. El uso de nanosistemas, y la vectorización al sistema nervioso central puede mejorar estos aspectos, permitiendo su uso potencial en la práctica. En primer lugar, fue necesario desarrollar, adaptar y validar dos métodos analíticos por HPLC, uno empleando HCl en el tratamiento de las muestras, el otro sin emplearlo; y poner a punto y validar un método por espectrofotometría UV para la cuantificación de este flavonoide. La siguiente etapa consistió en desarrollar nanopartículas con polímero PLGA funcionalizadas con un dipéptido de fenilalanina, empleado para incrementar el paso al sistema nervioso central. Estas nanopartículas fueron funcionalizadas por dos métodos: en el primero la funcionalización se realizó en la superficie de las nanopartículas ya elaboradas. En el segundo método, el dipéptido se unió al polímero previamente y luego se empleó este PLGA unido a la fenilalanina para elaborar las nanopartículas. Finalmente se elaboró una tercera formulación sin funcionalizar. Todas las formulaciones fueron cargadas con rodamina B para observar su biodistribución in vivo. Las tres formulaciones de nanopartículas fueron caracterizadas, observando su tamaño, potencial Z, morfología mediante SEM, eficacia de encapsulación, perfil de cesión, biodistribución y capacidad de paso de barrera. Para los estudios de biodistribución y paso de barrera se emplearon ratas Wistar macho a las cuales se administró una dosis de 50 mg de nanopartículas por Kg de peso. Los animales fueron sacrificados pasadas 1 y 2h de la administración y se extrajeron cerebro, hígado, pulmones, bazo y riñones para su estudio. Los ensayos de biodistribución revelaron las diferencias en el comportamiento de las distintas formulaciones. Los órganos con una mayor actividad fagocítica fueron preferidos por las nanopartículas con fenilalanina en su composición. Se observó que la metodología empleada para unir la fenilalanina a las nanopartículas influía en su comportamiento in vivo. Al realizar los estudios de paso de barrera se pudo observar nuevamente que al unir el péptido de fenilalanina a las nanopartículas aumenta el paso de estas al sistema nervioso central. Finalmente, el proceso de elaboración de nanopartículas se optimizó para la encapsulación del flavonoide morin hidrato. Para ello se probaron el método de la extracción evaporación de solvente y el método de la nanoprecipitación, después de lo cual se concluyó que el primero resultaba más adecuado para encapsular el flavonoide. Empleando este método de elaboración se prepararon 3 formulaciones correspondientes a las empleadas previamente para los estudios de biodistribución. Todas ellas fueron cargadas con 5 mg de morin hidrato y caracterizadas atendiendo a los criterios anteriores. Estos ensayos permitieron concluir que tanto el método de elaboración como los dos métodos de funcionalización resultaban adecuados para la encapsulación del flavonoide. También se concluyó que al funcionalizar el polímero con la fenilalanina antes de la elaboración de las nanopartículas, durante el proceso de formación los anillos aromáticos de este aminoácido interaccionan con los anillos aromáticos del flavonoide dando lugar a una estructura altamente lipófila que se internaliza aumentando la encapsulación. Por otra parte, al funcionalizar sobre la superficie de la nanopartícula, se produce la pérdida del flavonoide situado en las capas más externas de las nanopartículas, reduciendo de esta manera la encapsulación del flavonoide.