Multifunctional magnetoliposomes as drug delivery vehicles for the potential treatment of Parkinson’s disease

Abstract

La enfermedad de Parkinson (EP) es el segundo trastorno neurodegenerativo más frecuente después de la enfermedad de Alzheimer. Por ello, el desarrollo de nuevas tecnologías y estrategias para tratarla es una prioridad sanitaria mundial. Los tratamientos actuales incluyen la administración de levodopa, inhibidores de la monoaminooxidasa, inhibidores de la catecol-O-metiltransferasa y fármacos anticolinérgicos. Sin embargo, la liberación efectiva de estas moléculas, debido a la limitada biodisponibilidad, es un reto importante para el tratamiento de la EP. Como estrategia para resolver este desafío, en este estudio desarrollamos un novedoso sistema de liberación de fármacos multifuncional magnético y sensible a estímulos redox, basado en nanopartículas de magnetita funcionalizadas con la proteína translocadora de alto rendimiento OmpA y encapsuladas en liposomas de lecitina de soja. Los magnetoliposomas multifuncionales (MLP) obtenidos se ensayaron en neuroblastoma, glioblastoma, astrocitos primarios humanos y de rata, células endoteliales de rata de barrera hematoencefálica, células endoteliales microvasculares primarias de ratón y en un modelo celular inducido por EP. Los MLP demostraron un excelente rendimiento en ensayos de biocompatibilidad, incluyendo hemocompatibilidad (porcentajes de hemólisis por debajo del 1%), agregación plaquetaria, citocompatibilidad (viabilidad celular por encima del 80% en todas las líneas celulares probadas), potencial de membrana mitocondrial (alteraciones no observadas) y producción intracelular de ROS (impacto insignificante en comparación con los controles). Además, las nanovehículas mostraron una aceptable internalización celular (área cubierta cercana al 100% a los 30 min y a las 4 h) y capacidad de escape endosomal (disminución significativa de la colocalización lisosomal tras 4 h de exposición). Además, se emplearon simulaciones de dinámica molecular para comprender mejor el mecanismo de translocación subyacente de la proteína OmpA, mostrando hallazgos clave relativos a interacciones específicas con fosfolípidos. En general, la versatilidad y el notable rendimiento in vitro de este novedoso nanovehículo lo convierten en una tecnología de administración de fármacos adecuada y prometedora para el tratamiento potencial de la EP.