Diseño y desarrollo de formulaciones poliméricas inyectables para el tratamiento de la osteoartritis

Resumen

La osteoartritis, la forma más común de artritis, es una condición crónica, dolorosa e inhabilitante con un importante impacto en aquellos que la padecen, los servicios de salud y la economía. La prevalencia de la osteoartritis a nivel mundial era en torno a los 303 millones en 2017 y debido al envejecimiento de la población y al estilo de vida sedentario, se espera que aumente de forma continuada. Debido a su naturaleza crónica, el tratamiento actual se basa en la reducción de la sintomatología del paciente, usando desde anti-inflamatorios orales, a las inyecciones intra-articulares o la cirugía. La administración oral de fármacos anti-inflamatorios es una de las estrategias más utilizadas para reducir el dolor y la inflamación. Sin embargo, la mayoría de estos fármacos presentan una baja solubilidad en agua, limitando su biodisponibilidad y haciendo necesario el uso de altas dosis que dan lugar a diversos efectos secundarios. Su administración intra-articular podría resolver alguno de estos problemas, aunque su contacto directo con el cartílago puede favorecer su degradación. La encapsulación de estos fármacos en sistemas de liberación como las nanopartículas poliméricas podría reducir la toxicidad del fármaco, aportar una liberación controlada del mismo y extender su tiempo de residencia. La viscosuplementación, consistente en la inyección intra-articular de productos basados en el ácido hialurónico, es un método ampliamente utilizado para el tratamiento de los casos moderados de osteoartritis. Su principal objetivo es la restauración de las propiedades viscoelásticas del líquido sinovial que se encuentra dañado en los pacientes con osteoartritis, aportando lubricación a la articulación y, como consecuencia, alivio del dolor. Sin embargo, su eficacia es controvertida, debido a su rápida eliminación de la articulación sinovial. En este contexto, el objetivo de esta tesis fue el desarrollo de formulaciones poliméricas inyectables para el tratamiento de la osteoartritis. En primer lugar, se desarrolló un nanovehículo polimérico basado en un terpolímero anfifílico para la encapsulación de fármacos anti-inflamatorios hidrofóbicos usados para el tratamiento de la osteoartritis. Las nanopartículas se prepararon por el método de nanoprecipitación. La curcumina, un polifenol natural; el celecoxib, un inhibidor selectivo de COX-2; el tenoxicam, un anti-inflamatorio no esteroideo tradicional; y la dexametasona, un glucocorticoide, fueron encapsulados con éxito en el nanovehículo polimérico. El nanovehículo demostró un potencial antioxidante intrínseco debido a la presencia de dominios basados en el metacrilato de α-tocoferilo. Las nanopartículas cargadas se caracterizaron detalladamente en términos de tamaño, morfología, estabilidad, eficiencia de encapsulación, liberación del fármaco y actividad antioxidante, logrando unas características apropiadas para su uso en aplicaciones biológicas. Los ensayos celulares in vitro se realizaron en condrocitos articulares y en macrófagos para estudiar la citotoxicidad, la captación celular y la actividad antioxidante y anti-inflamatoria y demostraron una alta capacidad antioxidante y anti-inflamatoria mediante la reducción de mediadores inflamatorios. Finalmente, la biocompatibilidad in vivo de los sistemas se demostró mediante su inyección subcutánea en ratas Wistar. Por otro lado, se prepararon viscosuplementos avanzados basados en geles de ácido hialurónico cargados con sistemas de liberación de fármacos anti-inflamatorios. Además, se han realizado estudios para el uso de secretomas derivados de células madre mesenquimales como terapia alternativa para el tratamiento de la osteoartritis. Esta información se describe en los Capítulos confidenciales V y VI.