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Microagujas como sistema de administración de antioxidantes naturales

Las microagujas (MN) tienen ventajas para administrar fármacos por vía transdérmica. Los MN son agujas del tamaño de una micra que permiten que los compuestos hidrófilos de alto peso molecular pasen a través del estrato córneo. Recientemente, se han investigado diferentes tipos de microagujas, incluidos los sistemas recubiertos, sólidos, huecos y de hidrogel. El objetivo principal de los MN es administrar fármacos en la epidermis a través de las vías creadas por los MN.

Hispidina como Antioxidante Natural

La hispidina es una sustancia natural amarillenta presente en Phellinus linteus, que posee actividad antioxidante aproximadamente de 3 a 5 veces mayor que la de la vitamina E soluble en agua. También se demostró que puede inhibir la respuesta inflamatoria mediada por macrófagos regulando negativamente las activaciones del factor nuclear potenciador de células B activadas. Además inhibe la condensación nuclear apoptótica inducida por palmitato en la línea celular de mioblastos de ratón (C2C12); y es eficaz debido a su actividad quinasa 1 activada anti-p2, lo que redujo la actividad melanogénica de esta línea celular en alrededor del 50%.

En un estudio anterior, destinado a identificar la degradación activa del oxígeno y los efectos blanqueadores, se confirmó que concentraciones de hispidina de 1, 2 y 5 µM disminuían la producción de melanina. La hispidina, una sustancia polifenólica, también tiene funciones reguladoras anticancerígenas, antibacterianas e hipoglucémicas y puede inhibir la respuesta inflamatoria mediada por macrófagos.

Se desarrolló un sistema de administración de fármacos MN de ácido poliláctico (PLA) y policaprolactona (PCL) para hispidina. Se mezclaron PLA y PCL para lograr una alta resistencia y una permeabilidad cutánea efectiva.

Microestructura y resistencia mecánica de las microagujas

La estructura de microagujas fue moldeada como una estructura tetraédrica en forma de pirámide para el sistema de administración transdérmica. Cada aguja tenía una longitud de 200 µm y una anchura de 200 µm. Particularmente, entre varios tipos de MN, los de forma de pirámide pueden transferir fármacos de manera eficiente a la piel. Sobre esta estructura MN, se fabricó un tipo recubierto de sistema de administración de hispidina transdérmica.

Prueba de viabilidad celular y brillo con hispidina, PCL, PLA y mezcla

El sistema de liberación de MN transdérmico atravesó la epidermis y experimentó biodegradación. Una vez que se eluyó la hispidina de los MN como solución, el efecto de las mezclas de solución tuvo una actividad antibacteriana similar. La hispidina, PCL y PLA, así como sus mezclas, exhibieron una viabilidad celular casi idéntica en comparación con el control.

Para investigar los efectos de la hispidina y las mezclas de sustancias sobre los efectos de brillo mediante la melanogénesis, se contó el contenido de melanina de las células de melanoma después del tratamiento con hispidina y mezclas de las sustancias. La hispidina en varias concentraciones en un rango de 1 a 20 µM disminuyó el contenido de melanina al 60%, 49%, 36% y 30% de una manera dependiente de la dosis. Estos resultados sugieren que la hispidina, PCL, PLA y su mezcla pueden tener poderosos efectos abrillantadores.

Prueba antiinflamatoria y actividad antibacteriana

Hispidina, PLA y PCL no mostraron efectos sobre la viabilidad de las células de macrófagos. Los resultados mostraron que el tratamiento con hispidina, PCL y PLA podría disminuir de manera dependiente de la dosis la producción de NO en células de macrófagos.

Para medir la actividad antimicrobiana de la hispidina, se utilizó el método del disco de papel con varias cepas bacterianas. Los resultados indican que la hispidina podría tener relativamente más actividad antibacteriana en Staphylococcus epidermidis, Escherichia col y Pseudomonas aeruginosa. En general, estos resultados sugieren que la hispidina puede tener una fuerte actividad antibacteriana hacia las superficies aplicadas.

Resultados y aplicaciones

La hispidina con mezclas de PLA / PCL mostró un efecto de brillo con actividad antiinflamatoria a nivel de genes y proteínas en experimentos de cultivo de células de la piel. PLA / PCL se fundió utilizando MN para mejorar la permeabilidad de la piel y exhibió la fuerza más alta de 51,26 MPa para una administración eficaz del fármaco.

La actividad antimicrobiana del recubrimiento de hispidina se observó de una manera dependiente de la dosis, sin citotoxicidad para las células de la piel. Por estos motivos se cree que los sistemas PLA / PCL MN con hispidina tienen un gran potencial como plataforma prototipo para varios sistemas de administración de fármacos.

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