Nanopartículas lipídicas de Apigenina y Melatonina en farmacoterapia oncológica y ocular

Abstract

[spa] Los sistemas nanoestructurados lipídicos (NLC) han surgido como una herramienta prometedora en la nanomedicina, ofreciendo una gran versatilidad para la administración dirigida de fármacos. Su biocompatibilidad, capacidad de carga y liberación prolongada los hacen ideales para aplicaciones terapéuticas. En el tratamiento del cáncer, los NLC pueden encapsular múltiples fármacos, mejorando su eficacia y reduciendo sus efectos secundarios. Compuestos como la Apigenina (APG) y la Melatonina (MEL) han demostrado propiedades anticancerígenas y pueden beneficiarse de la protección y liberación controlada que ofrecen los NLC. La APG, un flavonoide con propiedades antioxidantes y antiinflamatorias ha mostrado potencial en la prevención y tratamiento de diversos tipos de cáncer. La MEL, una neurohormona con propiedades antioxidantes y antitumorales, además de demostrar su potencial en diferentes estudios clínicos, también puede complementar la acción de la APG. En el campo de la oftalmología, los NLC también ofrecen grandes ventajas. Su capacidad para penetrar barreras oculares, prolongar el tiempo de residencia de los fármacos y de hidratar epitelios, los convierte en sistemas de liberación potenciales para el tratamiento de enfermedades como el síndrome del ojo seco, enfermedades inflamatorias y el cáncer ocular. Tanto la APG como la MEL han mostrado propiedades beneficiosas para la salud ocular, como la reducción de la inflamación y la protección contra el daño oxidativo. El objetivo de esta investigación es optimizar y evaluar seis sistemas de liberación de fármacos basados en NLC, encapsulando APG y MEL, donde tres formulaciones presentaron carga superficial negativa para el tratamiento de enfermedades proliferativas y tres se formularon con carga superficial positiva para su uso en oftalmología. Todas las formulaciones evaluadas exhibieron propiedades fisicoquímicas adecuadas y un perfil de liberación sostenido de APG y MEL. En los ensayos in vitro para explorar el potencial antitumoral de las formulaciones, mostraron una citotoxicidad elevada en todas las líneas celulares tumorales, siendo capaces de internalizarse en solo 5 minutos, manteniéndose en su interior hasta 4 horas. Por otra parte, los sistemas oftálmicos evaluados demostraron una excelente biocompatibilidad, según los ensayos de MTT y HET-CAM, y no indujeron irritación ocular en el test de Draize. Además, los ensayos de eficacia, que incluyeron modelos celulares y animales, confirmaron su potencial terapéutico en los tratamientos del ojo seco, del melanoma uveal y de la inflamación ocular del segmento anterior. Los resultados presentados en este estudio respaldan la hipótesis de que los sistemas nanoestructurados a base de APG y MEL constituyen una alternativa terapéutica segura y eficaz para el tratamiento de las enfermedades oncológicas y oftálmicas.

[eng] Nanostructured lipid carriers (NLC) have emerged as a promising tool in nanomedicine, offering a versatile platform for drug target delivery. Their biocompatibility, high loading capacity, and prolonged release makes them an excellent potential therapeutic tool. In cancer treatment, NLC can encapsulate multiple drugs, improving their efficacy and reducing side effects. Compounds such as Apigenin (APG) and Melatonin (MEL) have demonstrated antitumoral properties, and they can be protected and released in a sustained manner due to NLC loading capacity. APG and MEL have shown potential in the prevention and treatment of various types of cancer. In the field of ophthalmology, NLC also offer great advantages. Their ability to penetrate ocular barriers, prolong the residence time of drugs, as well as their ability to hydrate epithelia, turns them into potential delivery systems for the treatment of diseases such as dry eye syndrome, inflammatory pathologies, and ocular cancer. Both APG and MEL, have shown beneficial properties for ocular health, such as reducing inflammation and protecting against oxidative damage. The objective of this research is to optimize and evaluate six drug delivery systems based on NLC, encapsulating APG and MEL, in which three formulations presented a negative surface charge for the treatment of proliferative diseases and three were formulated with a positive surface charge to be used in ophthalmology. All formulations evaluated exhibited adequate physicochemical properties and a sustained release profile of APG and MEL. In vitro assays were performed to explore the antitumoral potential of NLC, showing enhanced cytotoxicity in all tumoral cell lines and also, being able to be internalize and remaining inside the cells during all the experiment. On the other hand, the evaluated ophthalmic systems demonstrated excellent biocompatibility, according to MTT and HET-CAM assays, and did not induce ocular irritation in vivo. Additionally, efficacy assays performed in cellular and animal models, confirmed their therapeutic potential in the treatment of dry eye, uveal melanoma and anterior segment inflammation. The results presented in this study support the hypothesis that APG and MEL-based nanostructured systems constitute a safe and effective therapeutic alternative for the treatment of oncological and ophthalmic diseases.