O que são eles?
Os lipossomas são estruturas vesiculares fechadas, cujas dimensões podem variar de 20-25 nm a 2.5 μm (ou 2.500 nm). Sua estrutura (muito semelhante à das membranas celulares) é caracterizada pela presença de uma ou mais camadas duplas de lipídios anfifílicos que delimitam um núcleo hidrofílico no qual há material em fase aquosa. Além disso, a fase aquosa também está presente fora dos lipossomas.
O interesse por essa descoberta foi imediatamente alto, especialmente no campo médico-farmacêutico. Não por acaso, já que os lipossomas dos anos 70 têm sido utilizados, experimentalmente, como veículos de drogas. Pouco a pouco, os pesquisadores aprenderam a aperfeiçoar as características dos lipossomas, de modo a torná-los capazes de exercer o efeito terapêutico desejado.
A pesquisa nessa área tem sido e ainda é muito intensa, por isso não é de surpreender que os lipossomos sejam usados atualmente como sistemas eficazes de administração de medicamentos.
estrutura
Estrutura e Propriedades dos Lipossomos
Como mencionado, os lipossomas são dotados de uma estrutura que é caracterizada pela presença de uma ou mais camadas duplas de lípidos anfifílicos. Em detalhe, estas camadas duplas são formadas principalmente por moléculas fosfolipídicas: as da camada mais externa são regularmente colocadas lado a lado e expõem sua cabeça polar (porção hidrofílica da molécula) ao ambiente aquoso circundante; a cauda apolar (porção hidrofóbica da molécula) é virada para dentro, onde se entrelaça com a da segunda camada lipídica, que tem uma organização espelhando a anterior. Na camada fosfolipídica interna, de fato, as cabeças polares são direcionadas para o ambiente aquoso contido na cavidade do lipossoma.
Graças a esta estrutura particular, os lipossomas podem permanecer imersos numa fase aquosa enquanto simultaneamente hospedam um conteúdo aquoso no qual os ingredientes activos ou outras moléculas podem ser dispersos.
Ao mesmo tempo - graças à dupla camada fosfolipídica - é evitada a entrada e saída de moléculas de água ou em qualquer caso de moléculas polares, isolando efetivamente o conteúdo do lipossoma (que não pode ser modificado pela entrada ou saída de água ou solutos polares).
niossomas
Os niossomas ( lipossomas não iónicos ) são lipossomas particulares cuja estrutura é diferente comparada com os lipossomas "clássicos". De facto, nos niossomas as camadas fosfolipídicas são substituídas por lípidos anfifílicos sintéticos não iónicos, normalmente adicionados ao colesterol. Os niossomas são menores que 200 nanômetros, são muito estáveis e possuem várias características peculiares que, entre outras coisas, os tornam muito adequados para uso tópico.
características
As características dos lipossomas dependem da estrutura típica destas vesículas. As camadas exteriores têm, de facto, uma afinidade notável pelas membranas plasmáticas, das quais seguem aproximadamente a composição (fosfolípidos naturais tais como fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina e ésteres de colesterol).
Deste modo, as substâncias solúveis em água contidas nas microesferas lipossómicas podem ser facilmente transportadas para dentro das células.
Ao mesmo tempo, o lipossoma também pode incorporar moléculas lipofílicas farmacologicamente ativas em sua camada fosfolipídica dupla externa.
Além disso, como mencionado, as características dos lipossomas podem ser aperfeiçoadas de modo a adaptar as vesículas às mais variadas necessidades. Para fazer isso, é necessário intervir fazendo mudanças estruturais de várias naturezas dependendo do objetivo a ser alcançado: por exemplo, o problema relacionado à instabilidade dos fosfolipídios (alta tendência à oxidação), pode ser resolvido por hidrogenação parcial, adicionado de um antioxidante (alfa-tocoferol) ou usando liofilização (prolipossomas), que permite preservar a estabilidade das vesículas por muito tempo.
Além disso, a dupla camada lipídica pode ser construída de modo a aumentar a ligação a certos tipos de células, por exemplo, por anticorpos, lípidos ou hidratos de carbono. Da mesma forma, a afinidade dos lipossomas para um dado tecido pode ser modificada variando a composição e a carga elétrica (a adição de vesículas de estearilamina ou fosfatidilserina é obtida com uma carga positiva, enquanto com dicetil fosfato, cargas negativas são obtidas), o que aumenta a concentração do fármaco no órgão alvo.
Finalmente, para aumentar a meia-vida dos lipossomas é possível modificar a sua superfície conjugando moléculas de polietilenoglicol (PEG) à dupla camada lipídica, produzindo os chamados " Lipossomos Furtos ". Um tratamento antitumoral aprovado pelo FDA usa seus próprios lipossomos revestidos com PEG que carregam a doxorrubicina. Como afirmado acima, este revestimento aumenta significativamente a semi-vida dos lipossomas, que se concentram gradualmente nas células cancerígenas permeando os capilares do tumor; De fato, uma vez que são formados recentemente, eles são mais permeáveis que os tecidos saudáveis e, como tal, permitem que os lipossomos se acumulem no tecido neoplásico e liberem os ingredientes ativos tóxicos para as células cancerosas.
usos
Usos e Aplicações de Lipossomos
Graças às suas características e estruturas particulares, os lipossomas são utilizados em vários campos: do médico e farmacêutico ao puramente cosmético. De facto, uma vez que os lipossomas têm uma elevada afinidade pelo estrato córneo, são intensamente utilizados neste campo para promover a absorção de substâncias funcionais.
Em relação ao campo médico e farmacêutico, no entanto, os lipossomas encontram aplicações nos campos terapêutico e diagnóstico.
Em particular, a capacidade dos lipossomas para isolar o seu conteúdo do ambiente externo é particularmente útil na transmissão de substâncias propensas à degradação (tais como, por exemplo, proteínas e ácidos nucleicos).
Ao mesmo tempo, os lipossomas podem ser explorados com a finalidade de reduzir a toxicidade de certos fármacos: é o caso, por exemplo, da doxorrubicina - uma droga antitumoral indicada nos carcinomas de ovário e próstata - que é encapsulada em lipossomas de longa circulação. alterou consideravelmente a sua farmacocinética, bem como melhorou o nível de eficácia e toxicidade.
classificação
Classificação e tipos de lipossomas
A classificação dos lipossomas pode ser realizada de acordo com diferentes critérios, tais como: tamanho, estrutura (número de camadas duplas lipídicas das quais o lipossoma é composto) e método de preparação adotado (esta última classificação, entretanto, não será considerada no curso do artigo).
Abaixo, estas classificações e os principais tipos de lipossomas serão brevemente descritos.
Classificação baseada em critérios estruturais e dimensionais
Com base na estrutura e no número de camadas duplas de fosfolípidos das quais cada vesícula está equipada, é possível dividir os lipossomas em:
Lipossomas unilamelares
Os lipossomas unilamelares consistem numa camada dupla de fosfolípido único que contém um núcleo hidrofílico.
Dependendo do seu tamanho, os lipossomas unilamelares podem ser classificados em:
- Pequenas vesículas unilamelares ou SUVs ( Pequenas Vesículas Unilamelares ) cujo diâmetro pode variar de 20 nm a 100 nm;
- Grandes vesículas unilamelares ou LUVs ( Grandes Vesículas Unilamelares ) cujo diâmetro pode variar de 100 nm até 1 µm;
- Vesículas unilamelares gigantes ou GUV ( gigantes vesículas unilamelares ) cujo diâmetro é superior a 1 μm.
Lipossomas multilamelares
Os lipossomas multilamelares ou MLV ( Vesículas MultiLelares ) são mais complexos, porque são caracterizados pela presença concêntrica de várias camadas lipídicas (geralmente mais de cinco), separadas por fases aquosas (estrutura casca de cebola). Para esta característica particular, os lipossomas multilamelares atingem diâmetros entre 500 e 10.000 nm. Com esta técnica, é possível encapsular um maior número de ingredientes ativos lipofílicos e hidrofílicos.
Os chamados lipossomas oligolamelares ou OLV ( OligoLamellar Vesicles ) também pertencem ao grupo de lipossomas multilamelares, sempre constituídos por uma série de camadas fosfolipídicas duplas concêntricas, mas menos do que os lipossomas multilamelares "adequados".
Lipossomas multivesciculares
Os lipossomas multi-vesiculares ou MVVs ( Vesículas MultiVesiculares ) são caracterizados pela presença de uma dupla camada fosfolipídica na qual outros lipossomas estão fechados, os quais, no entanto, não são concêntricos como no caso dos lipossomas multilamelares.
Outras classificações
Além do que foi visto até agora, é possível adotar outro sistema de classificação que divide os lipossomas em:
- Lipossomos sensíveis ao pH : vesículas que liberam seu conteúdo em ambientes levemente ácidos. De fato, em pH 6, 5, os lipídios que os constituem protonam e promovem a liberação do fármaco. Esta característica é útil porque muitas vezes ao nível das massas tumorais há um abaixamento significativo do pH, devido ao tecido necrótico que se forma com o crescimento do tumor.
- Lipossomos termossensíveis : liberam seu conteúdo a uma temperatura crítica (geralmente em torno de 38-39 ° C). Para este fim, após a administração dos lipossomas, a área é aquecida onde a massa tumoral está presente, por exemplo, por meio de ultra-sons.
- Imunolipossomas : liberam seu conteúdo quando entram em contato com uma célula que possui um antígeno específico.
Vantagens e Desvantagens
Principais Vantagens e Desvantagens dos Lipossomos
O uso de lipossomas tem um número de vantagens não indiferentes, tais como:
- Os constituintes das camadas fosfolipídicas externas são biocompatíveis, não causando efeitos tóxicos ou alérgicos indesejáveis;
- Eles são capazes de incorporar moléculas hidrofílicas e lipofílicas nos tecidos-alvo;
- As substâncias transportadas são protegidas pela ação de enzimas (proteases, nucleases) ou ambientes desnaturantes (pH);
- Eles são capazes de reduzir a toxicidade de agentes tóxicos ou irritantes;
- Eles podem ser administrados através de diferentes vias (oral, parenteral, tópica, etc.);
- Podem ser sintetizados de forma a aumentar a sua afinidade para locais-alvo particulares (proteínas, tecidos, células, etc.);
- Eles são biodegradáveis, livres de toxicidade e atualmente podem ser preparados em grande escala.
