Nanopartículas poliméricas anfifílicas que encapsulan curcumina: estudios antioxidantes, anti-inflamatorios y de biocompatibilidad

El estrés oxidativo y la inflamación son dos procesos relacionados y comunes a muchas enfermedades. La curcumina es un compuesto natural con propiedades antioxidantes y anti-inflamatorias, entre otras, que se está utilizando recientemente como un producto natural alternativo a los medicamentos tradicionales. Sin embargo, su naturaleza hidrófoba compromete su solubilidad en fluidos fisiológicos y su tiempo de circulación y también presenta problemas de citotoxicidad en su forma libre, limitando el rango de concentraciones a utilizar. Para superar estos inconvenientes y aprovechar los beneficios de la nanotecnología, el objetivo de este trabajo es el desarrollo de nanopartículas poliméricas cargadas con curcumina que puedan proporcionar una liberación controlada del fármaco para su aplicación en el tratamiento de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo y la inflamación. Específicamente, el vehículo es un terpolímero bioactivo basado en un metacrilato del α-tocoferol, 1-vinil-2-pirrolidona y N-vinilcaprolactama. Las nanopartículas se obtuvieron por nanoprecipitación y se caracterizaron en términos de tamaño, morfología, estabilidad, eficiencia de encapsulación y liberación del fármaco. Se realizaron ensayos celulares in vitro en condrocitos articulares humanos y macrófagos RAW 264.7 de ratón, para evaluar la citotoxicidad, la internalización celular y las propiedades antioxidantes y anti-inflamatorias de las nanopartículas. La actividad captadora de radicales de los sistemas se confirmó mediante el ensayo DPPH y la cuantificación de las especies reactivas de oxígeno celulares. El potencial anti-inflamatorio de estos sistemas se demostró mediante la reducción de diferentes factores pro-inflamatorios como las quimioquinas IL-8, MCP y MIP en condrocitos; y el óxido nítrico, IL-6, TNF-α y MCP-1, entre otros, en RAW 264.7. Finalmente, se confirmó la biocompatibilidad in vivo en un modelo de rata inyectando subcutáneamente las  nanopartículas. La reducción de la toxicidad de la curcumina libre y las propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y de biocompatibilidad  abren la puerta a una investigación in vitro e in vivo más profunda sobre estas nanopartículas poliméricas cargadas con curcumina para tratar enfermedades basadas en el estrés oxidativo y la inflamación.

1.
Pontes-Quero, G. M., Benito-Garzón, L., Pérez Cano, J., Aguilar, M. R. & Vázquez-Lasa, B. Amphiphilic polymeric nanoparticles encapsulating curcumin: Antioxidant, anti-inflammatory and biocompatibility studies. Materials Science and Engineering: C 121, 111793 (2021). Cite

Nanopartículas poliméricas basadas en el succinato del alfa-tocoferilo para el tratamiento del cáncer de cabeza y cuello

El objetivo de este trabajo es estudiar, en un modelo in vitro de carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello, las propiedades anti-angiogénicas y anti-migratorias de nanopartículas poliméricas autoensambladas (NPs) con actividad anticancerígena selectiva. Las NPs se basan en el succinato de α-tocoferilo (α-TOS) que se encapsula en su núcleo hidrofóbico. El efecto de estas NPs se evalúa en células endoteliales en proliferación y células escamosas de carcinoma de hipofaringe, incluyendo marcadores de angiogénesis, apoptosis y especies reactivas de oxígeno (ROS).
Las NPs cargadas con α-TOS suprimieron la angiogénesis, induciendo la acumulación de ROS y la apoptosis de células endoteliales en proliferación. Además, también disminuyeron el número y la calidad de los tubos tipo capilar en un experimento tridimensional (3D) in vitro, disminuyeron la producción del factor de crecimiento endotelial vascular proangiogénico y regularon negativamente la expresión de su receptor. La eficacia antimigratoria de α-TOS se corroborró en células de carcinoma de hipofaringe al disminuir la secreción de metaloproteasas de matriz 2 y 9 (MMP-2 y MMP-9) e inhibir la migración celular. Estos resultados confirman que las NPs basadas en α-TOS no solo presentan propiedades anticancerígenas, sino también propiedades anti-angiogénicas, por lo que son candidatos prometedores para nuevas terapias contra el cáncer.

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