Invasomas

Los sistemas de administración transdérmica de fármacos son métodos para transportar terapias farmacológicas a través de la barrera cutánea. La piel es el órgano más grande del cuerpo y su función principal es protegerlo contra amenazas químicas, térmicas, de radiación y microbianas. Sin embargo, no es completamente impermeable, lo que permite cierto intercambio de gases, calor y fluidos con el entorno externo. ^{[ 3 ]}

Para protegerse eficazmente de las lesiones externas, la piel está compuesta por varias capas: las tres capas distintivas son la epidermis , la dermis y la capa subcutánea o hipodermis. La capa más profunda es la hipodermis. Está compuesta principalmente de tejido adiposo . A continuación está la dermis, una capa de 3-5 mm de espesor formada por proteínas fibrosas, un gel interfibrilar, sales y agua. La epidermis es la capa más superficial de la piel y donde termina la vascularización. Debido a la falta de vascularización, la transferencia de fluidos, nutrientes y desechos a través de la epidermis se produce a través de la unión dermoepidérmica. ^{[ 4 ] [ 5 ]} La epidermis se divide además en cinco capas. De la más interna a la más externa están el estrato germinativo, el estrato espinoso, el estrato granular, el estrato lúcido y el estrato córneo. La mayor parte de la epidermis está compuesta por corneocitos , que se desarrollan a partir de la proliferación, diferenciación y queratinización de queratinocitos . Estas células fundamentales de la piel se renuevan continuamente a medida que se desplazan hacia la superficie cutánea. ^{[ 3 ] [ 5 ]} El estrato córneo es una capa de 10-15 μm de espesor de corneocitos muertos ricos en queratina, densamente empaquetados dentro de una matriz rica en lípidos, a menudo descrita y representada como una estructura de ladrillo y mortero. ^{[ 5 ]}

La penetración del estrato córneo se reconoce como el mayor desafío de la administración transdérmica de fármacos (ATD). Debido a su estructura celular compacta, constituye la barrera limitante para la absorción de fármacos. Por lo tanto, se han explorado diversos métodos para penetrar el estrato córneo. Algunos métodos comunes incluyen la administración a través de la vía intercelular y la vía transcelular. La vía intercelular indirecta busca evitar los corneocitos transportando moléculas a través del espacio intercelular rico en lípidos entre las células. La vía transcelular busca transportar moléculas directamente a través de las células del estrato córneo. En este método, las moléculas deben viajar a través de los corneocitos y el espacio lipídico intercelular. El método de elección depende de las propiedades físicas y químicas de los compuestos transportados; sin embargo, la vía intercelular es la más común. Por consiguiente, la barrera lipídica intercelular ha sido objeto de investigación para comprender mejor cómo desarrollar mecanismos de transporte de moléculas a través del estrato córneo. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

En las últimas décadas, debido al uso cada vez mayor de medicamentos terapéuticos por vía transdérmica, se han explorado técnicas para mejorar la permeación a través del estrato córneo. Las dos vías principales de exploración han sido los mecanismos químicos y físicos que mejoran la penetración. ^{[ 6 ]}

En la tabla que aparece a continuación se ofrece un breve resumen de los métodos de penetración física.

Las características químicas para mejorar la administración de fármacos incluyen la incorporación de formaciones de sales, pares fármaco-ión, mezclas eutécticas, potenciadores de la penetración química y la utilización de vesículas liposomales . ^{[ 13 ]} Las vesículas han demostrado la capacidad de combinarse con las técnicas de penetración física actuales para mejorar sinérgicamente la penetración del fármaco. ^{[ 2 ] [ 14 ] [ 15 ]}

Se sabe que los terpenos son potenciadores eficaces de la penetración . Actúan en los invasomas rompiendo la estructura fosfolipídica compacta del estrato córneo, aumentando la permeabilidad del espacio intercelular. ^{[ 1 ]}

Al igual que los terpenos, se ha demostrado que el etanol también altera la estructura lipídica del estrato córneo, además de aflojar la bicapa fosfolipídica del invasoma. El etanol también ablanda los lípidos, lo que aumenta la deformabilidad de los invasomas, permitiéndoles aplanarse para desplazarse a través de los estrechos espacios intercelulares de la piel. ^{[ 16 ]}

Se ha demostrado que los terpenos y el etanol debilitan la estructura fosfolipídica del invasoma, permitiendo que parte de la solución etanólica y de los terpenos se filtre fuera del mismo. Allí, también separan los lípidos del estrato córneo. El invasoma, más pequeño y flexible, puede entonces desplazarse intercelularmente, atravesando el estrato córneo hasta la capa de células viables, donde el fármaco se libera y alcanza la circulación sistémica. Por lo tanto, los terpenos y el etanol actúan conjuntamente para romper los fosfolípidos del invasoma que habitan, permitiéndoles atravesarlo, y también para debilitar la compacta matriz celular del estrato córneo, lo que confiere a los invasomas, ya de por sí flexibles, una mayor capacidad de penetración. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Durante la dispersión lipídica, se añaden el lípido y el disolvente orgánico junto con el fármaco de elección; a continuación, la solución se agita en un vórtex y se somete a sonicación durante cinco minutos. Se añade PBS a la solución con agitación adicional en vórtex, y posteriormente se utiliza un tampón acuoso para hidratar la mezcla. La hinchazón espontánea de los lípidos crea las vesículas invasómicas, que finalmente se someten a sonicación, liofilización y extrusión a alta presión. ^{[ 18 ]}

Durante la hidratación de película delgada, también conocida como método de película convencional, ^{[ 16 ]} se añaden lípidos y fármacos al etanol y se someten a sonicación. Se utiliza un evaporador rotatorio instantáneo para secar la mezcla; se emplea gas nitrógeno para eliminar el disolvente residual nocivo. Las películas lipídicas delgadas resultantes se hidratan con una solución de PBS y, tras el enfriamiento, se añade la mezcla de terpenos para formar los invasomas. Finalmente, la solución de invasomas se agita en un vórtex y se somete a ultrasonidos. ^{[ 18 ]}

Los invasomas se han considerado para diversas aplicaciones. Además de en cosmética, se están incorporando cada vez más a la investigación farmacéutica y de administración de fármacos. Entre sus aplicaciones se incluyen la administración de fármacos inmunosupresores , anticancerígenos, antiacné, anticonceptivos, para la disfunción eréctil , antihipertensivos , para la alopecia y antipsicóticos . ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

Los invasomas pueden combinarse con métodos de administración transdérmica para actuar sobre la barrera cutánea. Algunos ejemplos de estas técnicas son los parches transdérmicos , las microagujas y las cremas.

Los parches transdérmicos son adhesivos medicados que se aplican sobre la piel. En comparación con las agujas hipodérmicas convencionales y los métodos de administración oral, los parches permiten la liberación controlada de fármacos a través de la piel mediante mecanismos de liberación integrados que permiten la descarga de los reservorios de fármaco. Además, los parches pueden combinarse con microagujas para aumentar la absorción del fármaco. ^{[ 21 ]}

Las microagujas son conjuntos de agujas mínimamente invasivas que evitan el estrato córneo. Su longitud puede variar desde unos pocos micrómetros hasta 2000 μm, y existen en varias formas: sólidas, recubiertas, solubles, huecas y formadoras de hidrogel. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

Las cremas médicas se han utilizado durante siglos debido a su relativa simplicidad, facilidad de preparación y facilidad de uso. Son formulaciones semisólidas tratadas médicamente para la administración tópica de fármacos . Entre los beneficios de las cremas se incluyen una mayor adherencia del paciente al tratamiento y la prevención del metabolismo de primer paso. ^{[ 24 ] [ 25 ]}