Diseño de nanopartículas poliméricas biocompatibles para la encapsulación de antivirales de amplio espectro

Castañeda Cataña, Mayra Alejandra

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Título:	Diseño de nanopartículas poliméricas biocompatibles para la encapsulación de antivirales de amplio espectro
Título alternativo:	Design of biocompatible polymeric nanoparticles for the encapsulation of broad-spectrum antivirals
Autor:	Castañeda Cataña, Mayra Alejandra
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Lugar de trabajo:	Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (IQUIBICEN)
Fecha de defensa:	2022-12-19
Fecha en portada:	1 de diciembre de 2022
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Química Biológica
Departamento Docente:	Departamento de Química Biológica
Director:	Sepúlveda, Claudia Soledad
Director Asistente:	Pérez, Oscar Edgardo
Consejero:	Castilla, Viviana
Jurado:	Chiappetta, Diego A.; Ceballos, Ana; Konogheim, Brenda S.
Idioma:	Español
Palabras clave:	ACIDO MICOFENOLICO (MPA); RIBAVIRINA (RBV); ANTIVIRALES DE AMPLIO ESPECTRO; NANOPARTICULAS; NIOSOMAS ; VESICULAS LIPIDICAS ; INFECCIONES VIRALES; BIOPOLIMEROSMYCOPHENOLIC ACID (MPA) ; RIBAVIRIN (RBV); BROAD-SPECTRUM ANTIVIRALS; NANOPARTICLES; NIOSOMES; LIPID VESICLES; VIRAL INFECTIONS; BIOPOLYMERS
Formato:	PDF
Handle:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7243_CastanedaCatana
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7243_CastanedaCatana.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7243_CastanedaCatana
Ubicación:	QUI 007243
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Castañeda Cataña, Mayra Alejandra. (2022). Diseño de nanopartículas poliméricas biocompatibles para la encapsulación de antivirales de amplio espectro. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7243_CastanedaCatana

Resumen:

Las infecciones virales son un problema de salud pública a nivel global debido a que nuevos agentes virales emergen originando diversas patologías, así como la reaparición o recrudecimiento en la virulencia de virus conocidos que, repentinamente, desencadenan brotes de fácil diseminación. Estas virosis permanecen huérfanas de quimioterapias efectivas y/o de vacunas preventivas en muchos casos, o escapan al efecto de los fármacos normalmente en uso, por ello, la búsqueda de drogas antivirales es un desafío constante. La estrategia de uso de fármacos antivirales de amplio espectro con proteínas o estructuras celulares como blanco de acción antiviral permite reducir la farmacorresistencia viral y el reposicionamiento de fármacos. El ácido micofenólico (MPA) y la ribavirina (RBV) son drogas con actividad antiviral estudiadas ampliamente contra diversos tipos virales, sin embargo, ambas presentan problemas de solubilidad, biodisponibilidad y efectos adversos no deseados. En ese sentido, la micro y nanomedicina permite optimizar la administración y transporte de fármacos, posibilitando incrementar su concentración en el tejido blanco, disminuir su toxicidad, mejorar la solubilidad y mantener los niveles terapéuticos por un periodo prolongado gracias a su liberación controlada. Esta tesis se enfocó en la encapsulación de fármacos hidrofílicos e hidrofóbicos con actividad antiviral utilizando sistemas coloidales biocompatibles. Se diseñaron, obtuvieron y caracterizaron nanopartículas poliméricas de albúmina sérica bovina (NP-BSA), nanopartículas de ácido poli láctico-co-glicólico (NP-PLGA) y vesículas lipídicas niosomas (NIO). Los resultados obtenidos mostraron 90-95% de inhibición viral usando 100 veces menos principio activo (PA) en las NP-BSA cargadas con RBV y 200 veces menos cuando fueron cargadas con MPA, en modelos de infección in vitro con virus de genoma de RNA como Zika (ZIKV) y Junín (JUNV). En el caso de las NP-PLGA y NIO, se evidenció 70-80% de inhibición usando 400 y 300 veces menos que el PA libre en infecciones con virus de genomas de DNA y RNA como herpes simplex tipo 1 (HSV-1) y el virus de la estomatitis vesicular (VSV), respectivamente. Ninguno de los sistemas coloidales empleados presentó toxicidad en las líneas celulares utilizadas a las concentraciones evaluadas. En conclusión, se obtuvieron nanopartículas biocompatibles capaces de encapsular fármacos antivirales de distintas características químicas, mejorando la solubilidad de las drogas y lograron mejores niveles de inhibición viral evidenciando que la entrega efectiva de PA usando nanopartículas poliméricas mejora su biodisponibilidad logrando la reducción de la cantidad de PA necesario para producir un mismo efecto antiviral respecto al PA libre.

Abstract:

Viral infections are a global public health problem as new viral agents emerge causing various pathologies and known viruses that cause sudden outbreaks with easy dissemination reemerge or increase in virulence again. In many cases, these viruses remain the orphans of effective chemotherapies and/or preventive vaccines or evade the action of the drugs normally used, making the search for antiviral drugs a constant challenge. The strategy of using broad-spectrum antiviral drugs with proteins or cellular structures as the target of antiviral action allows reducing viral drug resistance and drug displacement. Mycophenolic acid (MPA) and ribavirin (RBV) are drugs with antiviral activity that have been studied against different types of viruses, but both have problems with solubility, bioavailability, and adverse side effects. In this sense, micro- and nanomedicine allows optimizing the delivery and transport of drugs, increasing their concentration in the target tissue, reducing their toxicity, improving their solubility and maintaining their therapeutic level for a longer period of time thanks to their controlled release. This work deals with the encapsulation of hydrophilic and hydrophobic drugs with antiviral activity using biocompatible colloidal systems. Polymeric nanoparticles of bovine serum albumin (NP-BSA), nanoparticles of polylactic- co-glycolic acid (NP-PLGA) and lipid vesicle niosomes (NIO) were designed, prepared and characterized. The results obtained showed 90 to 95 percent viral inhibition at 100-fold lower drug levels in NP-BSA, loaded with RBV, and 200-fold lower levels when loaded with MPA in in vitro infection models with RNA genome viruses such as Zika (ZIKV) and Junín (JUNV). In the case of NP-PLGA and niosomes, 70 to 80 percent inhibition was demonstrated in infections with viruses with DNA and RNA genomes such as herpes simplex type 1 (HSV-1) and vesicular stomatitis virus (VSV), with 400- and 300-fold reductions, respectively, compared with the free compound. None of the colloidal systems used showed toxicity in the cell lines used at the concentrations tested. In summary, biocompatible nanoparticles capable of encapsulating antiviral drugs with different chemical properties were obtained, improving the solubility of the drugs and achieving better levels of viral inhibition, evidencing that the effective delivery of drugs using polymeric nanoparticles improves its bioavailability, reducing the amount of drug necessary to produce the same antiviral effect with respect to free compound.

Citación:

---------- APA ----------

Castañeda Cataña, Mayra Alejandra. (2022). Diseño de nanopartículas poliméricas biocompatibles para la encapsulación de antivirales de amplio espectro. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7243_CastanedaCatana

---------- CHICAGO ----------

Castañeda Cataña, Mayra Alejandra. "Diseño de nanopartículas poliméricas biocompatibles para la encapsulación de antivirales de amplio espectro". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2022.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7243_CastanedaCatana

Estadísticas:

Descargas totales desde :

Navegar

Colección

Tesis Doctoral