Desenvolvimento e caracterização de dispositivo vaginal de entrega sustentada de drogas baseado em látex natural e lipossomas para tratamento de miopatia hiperglicêmica gestacional

Abstract

O Diabetes Mellitus Gestacional (DMG) pode afetar o músculo esquelético devido a miopatia hiperglicêmica gestacional (MHG), caracterizada por atrofia muscular, a qual leva à incontinência urinária (IU) até 2 anos pós-parto. Atualmente, o tratamento destas patologias é ineficaz, o que diminui a qualidade de vida da mulher e aumenta os custos em saúde pública. O uso de proteínas que atuam na regeneração muscular é uma grande estratégia para o tratamento in loco da MHG, porém há necessidade do desenvolvimento de dispositivos adequados e otimizados. Desta forma, o objetivo deste projeto é o desenvolvimento de modelo de dispositivo para terapia por meio da criação de um sistema vaginal de liberação transmucosa de fármacos (SVLTF) baseado em Látex Natural (LN) associado a lipossomas com fármaco atenolol (AT) encapsulado. O AT foi escolhido para os testes de liberação dos lipossomas e dispositivos por conta de suas propriedades hidrofílicas semelhantes a proteínas recrutadoras de Células-tronco Mesenquimais (CTM), as quais atuam na regeneração muscular. O LN é polímero que demonstrou importantes resultados na entrega sustentada de fármacos, além de ser biocompatível, bioativo e de baixo custo. O LN apresenta, entretanto, um perfil de liberação rápido de drogas nas primeiras horas. Visando o melhor controle da liberação da droga, foi utilizada nanoencapsulação por meio de lipossomas, os quais atuam de maneira eficiente como sistema de entrega de droga com liberação sustentada. Os lipossomas foram preparados por ultrassonicação com diferentes formulações: preparação livre de polímeros (LPS); com acréscimo de LN (LPS-LN) e com álcool polivinílico/PVA (LPS-PVA). O fármaco AT foi encapsulado durante a ultrasonicação das preparações. Os dispositivos foram preparados com a incorporação dos lipossomas na matriz de LN. Para a caracterização foi utilizado Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), analisador de tamanho de partícula, zeta potencial, resistência mecânica, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e cinética de liberação por Espectroscopia UV-Visível. Os resultados mostraram que os lipossomas com e sem revestimento por PVA e carregados com AT exibiram diâmetro hidrodinâmico da partícula adequado para aplicação em sistemas de entrega de drogas, assim como morfologia esférica esperada de lipossomas. As nanopartículas e os dispositivos estudados demonstraram a ausência de interações significativas entre seus componentes por meio da técnica de FTIR, assim como alto potencial de deformação, corroborando com as características próprias de elastômeros. Os lipossomas e dispositivos avaliados apresentaram excelentes resultados quanto à liberação sustentada do fármaco atenolol, trazendo a otimização desejada por meio do maior controle da liberação, com potencial aplicação futura em dispositivos médicos e terapias.

Gestational Diabetes Mellitus (GDM) can affect skeletal muscle due to gestational hyperglycemic myopathy (GHM), characterized by muscular atrophy, which leads to urinary incontinence (UI) up to 2 years postpartum. Currently, the treatment of these conditions is ineffective, reducing women's quality of life and increasing public healthcare costs. The use of proteins that promote muscle regeneration is a significant strategy for the local treatment of GHM, but the development of appropriate and optimized devices is needed. Thus, the aim of this project is to develop a device model for therapy by creating a transmucosal drug delivery vaginal system (TDVDS) based on Natural Rubber Latex (NRL) associated with liposomes containing atenolol (AT) drug. AT was chosen for liposome and device release testing due to its hydrophilic properties similar to Mesenchymal Stem Cell (MSC) recruiting proteins, which play a role in muscle regeneration. NRL is a polymer that has shown significant results in sustained drug delivery, in addition to being biocompatible, bioactive, and cost-effective. However, LN shows a burst release profile of drug in the first hours. For better drug release control, nanoencapsulation using liposomes was employed, as they efficiently act as sustained drug delivery systems. Liposomes were prepared by ultrasonication with different formulations: liposomes with polymer-free preparation (LPS); with the addition of NRL (LPS-NRL); and with polyvinyl alcohol/PVA (LPS-PVA). AT was encapsulated during the ultrasonication of the preparations. The devices were prepared by incorporating prepared liposomes into the NL matrix. Characterization was performed using Scanning Electron Microscopy (SEM), particle size analyzer, zeta potential, mechanical resistance, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and UV-Visible spectroscopy for release kinetics. The results showed that liposomes with and without PVA coating, loaded with AT, exhibited a hydrodynamic particle diameter suitable for drug delivery systems, as well as the expected spherical morphology of liposomes. The nanoparticles and devices studied demonstrated the absence of significant interactions between their components through the FTIR technique, as well as a high potential for deformation, confirming the characteristics of elastomers. The liposomes and evaluated devices showed excellent results in sustained release of atenolol, bringing the desired optimization through better release control, with potential future applications in medical devices.