Liposomas. Aplicaciones en terapia antimicrobiana y en ...

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Liposomas. Ap licaciones en terapia antimicrobiana y en inmunoprofilaxis A. Vitas, R. Díaz, C. Gamazo Departamento de Microbiología. Facult ad de Medicina. Universidad de Navarra. RESUMEN: Los liposomas son vesículas constituídas por una o más láminas bimoleculares de lípidos, ca- paces de transportar sustancias en el espacio acuoso interior, o bien, incluídas en la bicapa. Las ventajas que presentan los liposomas frente a otros modos de administración de medicamentos se pueden sintetizar en dos: la posibilidad de dirigirlos específicamente so- bre las células diana, y su falta de toxicidad. Por otra parte, también se está investigando el empleo de lipa- somas para la obtención de vacunas seguras y po- tentes. Cuando se incorporan antígenos en la superfi- cie de los liposomas, aumenta su inmunogenicidad, evitándose la toxicidad de los adyuvantes clásicos. En las últimas décadas, los liposomas han pasado de ser una curiosidad de laboratorio a constituir un efi- caz sistema de distribución de medicamentos. En los liposomas se cifra la esperanza de multiplicar la efi- cacia y la seguridad de importantes medicamentos que hoy resultan tóxicos. Por e llo, vamos a describir algunos aspectos para entender un poco más la na- turaleza de estas vesículas. Principalmente, nos refe- riremos al proceso de formación, métodos de prepa- ración y mecanismos de interacción con las células. SUMMARY: Liposomes are vesicles constituted by one or more bimolecular sheets of lipids allowing to carry substances either into the aquose intralamellar space, or included in the bicape. Attention has focu- sed on liposomes because of their potential applica- tions in drug delivery systems. The advantages could be summarised in these two properties, specificity to the target cells and lack of toxicity. More recently, ho- wever, methods to incorporate antigens into the lipa- sornes have been developed, avoiding the toxicity of the classhavecal immunoadjuvants. The insight into the behaviour of these biodegradable colloidal systems in man is steadily growing. Because of this progress, we are going to describe in this re- view the potential contributions of liposomes to thera- peutic and diagnostic fields, with an special attention 30 REVISTA DE MEDICINA DE LA UNIVERSIDAD DE NAVARRA ABRIL-JUNIO 1996 to the methods of preparation and mechanisms of in- teraction with cell s. (lkv Univ Na\':orm 1996: 40: 30-39). Pa labras c lave Liposomas¡ inmunoprofilaxi terapia anti microbiana Key Words Liposomes¡ immunoprop hylaxis¡ antimicrobial the- rapy Corresponde ncia: C. Gama7.o Dpto. Mi crobiología Facultad de Medicina Universidad de Navarra 31080 Pa mp lona Introducción Los lip osomas son vesículas constituídas por una o más láminas bimoleculares de lípidos (Figuras 1, 2, 3). Desde principios de siglo, diversos investigadores pro- dujeron involuntari amente liposomas realizando estu- dios de hidratación de películas de lípidos. Sin emba r- go, no fu eron descritas hasta 1965 por Ba ngham y col. (1 ), quién las obse ral aüadir agua a un matr a7. que contenía una fi na capa li pídica, intentando val orar el efecto de los f os folípidos en la coag ul ación sanguínea. El agua forzó a la s mo léculas de grasa a disponerse en f or ma de mic rovesículas ce rradas, comprobánd ose que constaban de una membrana fosfo li pídica en bicapa qu e encerraba agua del medio. Debido a su simil itud con las membranas celulares, la p rimera ap licación de los liposomas fue la de utili- 7.arl os c omo modelos para el estudio del transpo rte de iones a través de las bicapas lipídicas (me mbranas ce- lulares). Bangham y sus colaboradores (2) trabajaron en este se nti do, co nsiguiendo numerosos avances en el es tudio fis io l ógico de la célula, como fusión, per- 100

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Liposomas. Aplicaciones en terapia antimicrobiana y en inmunoprofilaxis

A. Vitas, R. Díaz, C. Gamazo

Departamento de Microbiología. Facultad de Medicina. Universidad de Navarra.

RESUMEN: Los liposomas son vesículas constituídas por una o más láminas bimoleculares de lípidos, ca­paces de transportar sustancias en el espacio acuoso interior, o bien, incluídas en la bicapa. Las ventajas que presentan los liposomas frente a otros modos de administración de medicamentos se pueden sintetizar en dos: la posibilidad de dirigirlos específicamente so­bre las células diana, y su falta de toxicidad. Por otra parte , también se está investigando el empleo de lipa­somas para la obtención de vacunas seguras y po­tentes. Cuando se incorporan antígenos en la superfi­cie de los liposomas, aumenta su inmunogenicidad, evitándose la toxicidad de los adyuvantes clásicos. En las últimas décadas, los liposomas han pasado de ser una curiosidad de laboratorio a constituir un efi­caz sistema de distribución de medicamentos. En los liposomas se cifra la esperanza de multiplicar la efi­cacia y la seguridad de importantes medicamentos que hoy resultan tóxicos. Por ello, vamos a describir algunos aspectos para entender un poco más la na­turaleza de estas vesículas. Principalmente, nos refe­riremos al proceso de formación, métodos de prepa­ración y mecanismos de interacción con las células.

SUMMARY: Liposomes are vesicles constituted by one or more bimolecular sheets of lipids allowing to carry substances either into the aquose intralamellar space, or included in the bicape. Attention has focu­sed on liposomes because of their potential applica­tions in drug delivery systems. The advantages could be summarised in these two properties, specificity to the target cells and lack of toxicity. More recently, ho­wever, methods to incorporate antigens into the lipa­sornes have been developed, avoiding the toxicity of the classhavecal immunoadjuvants. The insight into the behaviour of these biodegradable colloidal systems in man is steadily growing. Because of this progress, we are going to describe in this re­view the potential contributions of liposomes to thera­peutic and diagnostic fields, with an special attention

30 REVISTA DE MEDICINA DE LA UNIVERSIDAD DE NAVARRA ABRIL-JUNIO 1996

to the methods of preparation and mechanisms of in­teraction with cells.

(lkv ~led Univ Na\':orm 1996: 40: 30-39).

Pa labras clave Liposomas¡ inmunoprofilaxis¡ terapia antimicrobiana

Key Words Liposomes¡ immunoprophylaxis¡ antimicrobial the­

rapy

Correspondencia: C. Gama7.o Dpto. Microbiología Facultad de Medicina Universidad de Navarra 31080 Pamplona

Introducción Los liposomas son vesículas constituídas por una o

más láminas bimoleculares de lípidos (Figu ras 1, 2, 3). Desde principios de siglo, diversos investigadores pro­dujeron involuntariamente liposomas realizando estu­dios de hidra tación de películas de lípidos. Sin embar­go, no fuero n descritas hasta 1965 por Bangham y col. (1), quién las observó al aüadir agua a un matra7. que contenía una fina capa lipídica, intentando valorar el efecto de los fosfolípidos en la coagulación sanguínea. El agua forzó a las moléculas de grasa a d isponerse en forma de microvesículas cerradas, comprobándose que constaban de una membrana fosfolipídica en bicapa que encerraba agua del medio.

Debido a su similitud con las membranas celu lares, la p rimera aplicación de los liposomas fue la de utili-7.arlos como modelos para el estudio del transporte de iones a través de las bicapas lipídicas (membranas ce­lulares). Bangham y sus colaboradores (2) trabajaron en este se ntido, consiguiendo numerosos avances en el estudio fis iológico de la célula, como fusión , per-

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Fig. 1

A B Representación esquemática de: (A}, vesiculas multilamelares (MLVs, SPLVs) y (8), unilamelares (LUVs)

meabilidad, etc. Sin embargo, no fue hasta 1978 cuan­do Ryman y Tyrell (3) apuntaron la potencialidad ele estos sistemas en aplicaciones médicas, tanto terapéu­ticas como de d iagnóstico. Estos autores estudiaron los liposomas como transportadores ele enzimas y desde entonces un gran número ele investigadores centran sus esfuerzos en el empleo de liposomas como trans­po rtadores de diversas sustancias: proteínas ( 4); enzi­mas (5); DNA (6); complejos antioxidantes (7); etc. Pe­ro dónde más empeño y esperanzas se ha puesto, es en e l empleo de los liposomas como transportadores de antibióticos para su uso tanto en clínica humana co­mo en veterinaria. Ya existen compañías especializadas en la explotación de los liposomas como "Liposome Technology Inc." (Menlo Park, CA) y Vestar (Pasadena, CA), así como "The Liposome Company" (Princeton, NJ) y Lipotec S.A. (Barcelona, España). También exis­ten compañías farmaceúticas interesadas en el tema , como Ciba Geigy, Upjohn, Becton Dickinson y Squibb, entre otras. La industria norteamericana logró situar en 1988 quince medicamentos encapsulados en liposo­mas a nivel ele experimentación en humanos (8). Ac­tualmente en Europa existe ya un producto farmacéu-

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tico comercializado en forma de liposomas, la anfote­ricina B para el tratamiento ele enfermedades fúngicas.

Las ventajas que presentan los liposomas frente a otros modos de administración de medicamentos son varias (9). En primer lugar, dada su similitud con las membranas celulares no resultan tóxicos. Además, protegen a los medicamentos de su dilución o degra­dación en la sangre, por lo que las dosis empleadas pueden ser considerablemente inferiores a las usadas con el fármaco en forma libre, con lo que se reduce su toxicidad. Por último, los liposomas pueden actuar di­rectamente sobre un orgáno enfermo, evitando los te­jidos sanos, siempre que se elija un disei'lo adecuado.

Por otra parte, también se está investigando el em­pleo de liposomas para la obtención ele vacunas anti­víricas, antibacterianas y antiparasitarias seguras y po­tentes. Cuando se incorporan antígenos en la superficie de los liposomas, aumenta su inmunogeni­cidad. Se evita así la toxicidad de los adyuvantes clási­cos. En este sentido, se han preparado por ejemplo li­posomas que llevaban en su superficie antígenos ele los agentes causantes del cólera (10), la malaria (1 1), la hepatitis n (12) y la salmonclosis (13), obteniéndo-

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Fig. 2 a Fig. 2 b

Microscopía por contraste de fases de líposomas tipo SPLV. La barra representa 1 f!m.

se en todos los casos una respuesta superior a la ob­tenida tras la administración del antígeno libre.

En las últimas décadas, los liposomas han pasado de ser una curiosidad de laboratorio a constituir un eficaz sistema de distribución de medicamentos. En los lipa­somas se cifra la esperanza de multiplicar la eficacia y la seguridad de importantes medicamentos que hoy re­sultan tóxicos. Por ello, vamos a describir algunos as­pectos para entender un poco más la natu raleza de es­tas vesícu las. Principalmente, nos referiremos al proceso de formación, métodos de preparación y me­canismos de interacción con las células.

Formación de los liposomas Los liposomas son vesículas cerradas que se forman

de manera espontánea por la dispersión de lípidos en agua, siempre que la relación molar entre ambos sea favorable a esta última. Los lípidos son moléculas an­fifílicas, por lo que poseen una región hidrofílica (ca­beza polar), y otra región hidrofóbica (cola apolar), formada por largas cadenas hidrocarbonadas. En solu­ción acuosa, las moléculas anfifílicas adoptan una es­tructura micelar, de modo que las cabezas polares agrupadas en la superficie protegen las cadenas hidro­carbonadas ele una interacción con el agua. Las mice­las pueden adoptar estructuras alargadas, en disco aplanado o en bicapa. En el caso de los fosfolípidos (Figura 4), el eje central es una molécula de glicerol cuyo grupo hidroxilo de la posición 3 está esterificado por un ácido fosfórico, que a su vez puede estar este­rificado por una variedad de alcoholes (glicerol, coli-

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na, etanolamina, serina e inositol) (Tabla 1). Esta par­te constituye la cabeza polar. Por otro lado, los grupos hidroxilo del glicerol en posiciones 1 y 2 suelen estar esterificados por largas cadenas ele ácidos grasos que le impiden adoptar una estructura micelar. Por ello, los fosfolípiclos se agrupan en una capa bimolecular. Sin embargo, esta estructura plana no es estable en con­centraciones bajas de fosfolípiclos, por lo que las bica­pas lipídicas se cortan en fragmentos más pequeños que se repliegan sobre sí mismos para dar estructuras cerradas (ovales o esféricas) más estables: los liposo­mas. Estas vesículas al replegarse encierran parte de la suspensión acuosa en su interior (Figura 1).

Características físico-químicas de los liposomas

Según el número ele bicapas lipíclicas los liposomas pueden ser uni o multilamelares (Figura 1) . Los lipa ­somas unilamelares sólo constan ele una membrana li­pídica . Según su tamaño se habla de "small unilamellar vesicles" (SUVs) o "large unilamellar vesicles" (LUVs). Los SUVs oscilan entre 25 y 50 nm de diámetro, mien­tras que los LUVs pueden alcanzar entre 1,0 y 2,5 J..Lm.

Los multilamelares (MLVs) encierran un espacio acuoso central y sucesivos espacios interlamelares. Son los más sencillos de preparar y a patt ir ele ellos se pue­den obtener otros tipos de liposomas por medio de otras técnicas. Su tamaño es siempre superior a 0,4 J..Ll11, pero se obtienen poblaciones muy heterogéneas en ta­maño (0,4 a 10 ¡.Lm). Además del tamaño existen dife­rencias en cuanto a la eficiencia de encapsulación de li-

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Fig. 3

Electronografía de barrido mostrando liposomas del tipo SPLV.

posomas multi y unilamelares. Los MLVs presentan normalmente bajos porcentajes de encapsulación (5-15%), aunque estos valores se pueden mejorar por di­versos métodos (incremento de la concentración de fosfolípiclos, incorporación de cargas, etc.). Los SUVs son los que presentan una menor eficiencia ele encap­sulación (0,5-1%), mientras que los LUVs pueden en­cerrar hasta un 35% de la solución acuosa. Además de los fosfolípidos existen otros compuestos que pueden formar parte importante de la membrana delliposoma. Este es e l caso del colesterol, que reduce la permeabi­lidad de la bicapa lipídica, o el dicetilfosfato y la este­arilamina, que aportan cargas negativas y positivas res­pectivamente a las vesículas. Los constituyentes químicos tienen por tanto influencia en la carga, esta­bil idad, reactiviclad química y propiedades biológicas ele los liposomas.

En función de su composición fosfolipídica , los li­posomas tienen distinto grado de fluídez. Algunos fos­folíp idos se presentan en estado de gel, que se carac­teriza por ser ordenado y con las cadenas muy empaquetadas. Otros, por el contrario, se presentan en fase cristal líquido, más desordenado y fluído y con mayor movilidad ele las cadenas acílicas. Cada fosfolí­pido presenta una temperatura, llamada temperatura de transición, en la que se produce e l paso de un es-

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tado rígido a otro más fluído, y ele ella va a depender en parte la estabil idad del liposoma a temperatura am­biente. La temperatura de transición se puede alterar variando la composición lipídica o bien, incluyendo esLeroles como el colesterol.

Métodos de preparación de liposomas En torno al proceso fundamental (la hidratación de

la mezcla lipídica), se ha descrito una gran variedad ele métodos ele preparación de liposomas que permiten abordar problemas tales como la eficiencia ele encap­sulación o estabilidad física y química.

A continuación vamos a describir brevemente el fundamento y peculiaridades de los métodos más ha­bituales.

Preparación de MLVs. El método más sencillo para la preparación de MLVs

es el de dispet·sión s imple, descrito originalmente por l3angham y col. (1). Consta de las siguientes etapas: a) disolución del fosfolípido en disolvente orgánico; b) evaporación del disolvente bajo vacío hasta obtener una película delgada y perfectamente seca del lípiclo sobre las paredes del matraz; e) adición ele la fase acuo­sa y formación ele MLVs mediante agitación. La pobla­ción de vesículas que se obtiene es muy heterogénea y con bajas eficiencias ele encapsulación (5-10%). Sin em­bargo, dichos porcentajes se pueden mejorar emplean­do concentraciones a ltas de lípiclos (100-300 mg/ml), introduciendo moléculas cargadas (que por repulsión electrostática aumentan la separación entre las bicapas y en consecuencia aumenta el volumen interno) o rea­lizando un proceso de hidratación largo (20 horas) con agitación suave. Se han descrito algunas variantes de este método para conseguir mayores eficiencias de en­capsulación, como el de congelación-descongelación, congelación-liofilización o el de formación de prolipo­somas sobre un sopo1te particulado, con el fin ele au­mentar la superficie de lípido expuesta.

Otro método para la preparación de MLVs es el de fase reversa. Este método se diferencia del ante rior en que la hidratación se produce en presencia de disol­vente: los fosfolípidos se disuelven en una fase orgá­nica y se ponen en contacto con una fase acuosa, ob­teniéndose vesículas del tipo MLV. Con esta nueva técnica se pueden conseguir eficiencias de encapsula­ción de hasta un 50%. Como inconvenientes están la baja solubilidad de los fosfolípidos en éter o etanol, y la d ificultad de eliminar completamente dichos disol­ventes. Se han descrito dos métodos para la elabora-

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.---------------.w:rooJt·X'·'' ¡¡J~ff[•Híl----- ----- -CIOn de MLVs según esta técnica. En el rrime ro de ellos (14), se parte ele una solución etanólica del lípi­do que, tras la adición ele la h1se acuosa correspon­diente, se lleva a sequedad bajo vacío. La hidratación posterior ele la película mixta lípido-soluto permite que el equilibrio ele reparto ele éste se establezca instantá­neamente al formarse los MLVs.En el segundo método (15), los lípiclos se encuentran inicialmente disueltos en éter y, tras la adición de un volumen acuoso infe­rior se rrocede a la evaporación del solvente orgánico, manteniendo el sistema en un bat1o ele sonicación. Las vesículas obtenidas se conocen como "stable plurila­mellar vesicles" (SPLVs), y r rcsentan ventajas respecto a los MLVs en lo que se refiere a la estabiliclacl y efi­ciencia ele encapsulación.

Pt·eparación de SUVs. Este tipo ele liposomas es sobre tocio Litil para el

transporte ele material lipofílico, ya que el volumen acuoso encapsulado es muy requet1o. La principal ven­taja que ofrece es la homogeneidad en el tamat1o ele las vesículas. Los SUVs se pueden preparar a pattir de MLVs mediante sonicación (16) o haciendo pasar los !VlLVs a través ele una prens a de French (paso a tra­vés de un poro de tamaño recluciclo a altas presiones: hasta 20.000 ps i) 0 7). En el poro se o riginan fuerzas ele cizallaclura que van eliminando una a una las bicapas. Real izando múltiples p ases se consigue reducir el ta­mail.o ele las vesículas hasta 30-80 nm de diámetro. Los liposomas obtenidos por este método son más estables que los que se obtienen por sonicación. Tambié n exis­ten otros métodos que producen directamente vesícu­las de pequeflo tamai'to, como es el ele la inyección con etanol (18). Este método evita la exposición de los fosfolípidos a los riesgos de la sonicación (degradación de los lípidos) o a las altas presiones. Consiste en la in­yección rápida de una suspensión ele lípidos disueltos en etanol, en un exceso de solución acuosa .

Prepat·ación de LUVs . Se trata de vesículas constituídas por una sola bica­

pa y ele un tamai1o superior a 100 nm. Los LlNs pre­sentan ventajas sobre los MLVs sobre todo en lo q ue se refiere a los porcentajes ele e ncapsulación. Se pue­den preparar LlNs a partir de MLVs por un sistema ele extrusió n secuencial (19): se hace pasar la prepara­ción de MLVs a través de me mbranas de policarbona­to (0,1-0,2 JLm de diá metro de poro), empleando bajas presiones (800 psi) . Otro método para la obtención de LUVs, es el denominado método de inyección, que

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Fig. 4

" U 1l lO

Acido graso 2

Posición de los

grupos hidroxilo

del glicerol

..._ ÁCIDO

FOSFÓRICO

COLA APOLAR CABEZA POLAR

Estructura quimica general de un fosfo lipido.

consiste en la inyección ele una solución ele lípiclo en éter (20) o etanol (18) sobre un medio acuoso rampo­nado. Sin embargo, el método más aceptado para la producción de LlNs es el ele evap oración en fase re­versa (H.EY) desarrollado por Szoka y Papahacljop ou­los (21). La técnica consta ele las siguientes etapas : a) formación de una e mulsión ele las fases acuosa y o r­gánica mediante sonicación durante un tiempo varia­ble; b) eliminación del grueso del disolvente a vacío bajo hasta la formación ele un gel estable; e) ruptura del gel e inversión ele fase mediante vacío medio y agi­tación s imultánea; d) e liminación del resto del éter por evaporación a alto vacío. Por último, también se pue­den formar LlNs mediante solubilización del lípiclo por fo rmación ele micelas mixtas con un detet·gen­te y la eliminación controlada de éste, lo que da lugar a la coalescencia de las micelas. En esta etapa el fos­folípiclo adopta una configuración e n bicap a y se ob­tiene así una población de vesículas cerradas unilame­lares, cuyo diámetro oscila entre 50 y 250 nm. La elección del dete rgente suele realizarse en función ele que su e liminación sea total y lo más ráp ida p osible (filtración en gel, d iálisis). Se suelen emp lear colato , deoxicolato y octilglucósido.

Mecanismos de interacción de los liposomas con las células

El que un líposoma lleve a buen término su come­tido (en general, transporte hasta una determinada cé­lula del material incluído en su interior o e n su super­ficie), va a depender en gran medida ele que dicha

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vesícula interaccione y sea captada eficazmente por la célu la en cuestión. Los mecanismos por los que los li­posomas interaccionan con las células son los siguien­tes (para una revisión ver ref. 22).

Intercambio o tramferencia de lípidos. Este mecanismo consiste en un intercambio de lípi­

dos entre el liposoma y la célula sin que tenga lugar un contacto previo entre ambos, e incluso a veces, con una completa retención del contenido acuoso del li­posoma (23). Se cree que e l proceso tiene lugar por mediación ele una p roteína de superficie externa espe­cífica, ya que sólo se intercambian determinados fos­folípidos (fosfaticlilcolina y fosfatidiletanolamina) (24).

Este tipo de interacciones también tiene lugar entre los liposomas y las lipoproteínas del suero, especial­mente lipoprotcínas de alta densidad (HDL), produ­ciéndose una pérdida del contenido liposomal y en ocasiones, la destrucción completa de las vesículas. El grado ele destrucción depende de la relación lipopro­teína-liposomas, y del tipo y composición de las vesí­culas. Así, en el caso ele SUVs formadas únicamente por fosfaticlilcolina, se desintegran rápidamente en el plasma, distribuyéndose sus componentes lipídicos en-

Tabla 1

O·H

.0~ ~

105

tre las lipoproteínas. Por e l contrario, la incorporación ele un 30% ele colesterol inhibe parcialmente la desin­tegración (25).

Adsorción. Se produce una asociación entre e l liposoma y la su­

perficie celular en la que inte1vienen fuerzas ele atrac­ción inespecíficas (hidrofóbicas o electrostáticas) o a través de receptores específicos de la superficie celu­lar, como proteínas de membrana (26).

El mecanismo de adsorción es un proceso necesario para la internalización ele los liposomas por endocito­sis o fusión. Tras la adsorción del liposoma a la super­ficie celular, la posterior ingestión por la célula parece estar en relación con determinadas proteínas de mem­brana (27).

Fusión. Este mecanismo supone la inserción de la membra­

na del liposoma en la membrana celular, liberando ele esta manera el contenido de la vesícula al citoplasma celular. Cuando se trata de MLVs la fusión se produce con una de las bicapas lipíclicas, y el resto de la vesí­cula entra al interior de la célula con una bicapa me-

Fosfatidilcolina (lecitina)

Fosfatidiletanolamina (cefalina)

Fosfatidilserina

Fosfatidilglicerol

Acido fosfatídica

Fosfatidilinositol

PC

PE

PS

PG

PA

PI

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nos. Mediante estudios realizados in vltro se ha conse­guido la fusión de liposomas a la surc rficie celular me­diante el empleo de fusógcnos, como lisolecitina, fos­fatidilserina, detergentes y surfactantes. Weissman and Finkelstein (28) consiguieron fusionar in vitro MLVs f!uídos y con carga superficial negativa con linfocitos humanos no fagocíticos y con fibroblastos. También se han conseguido resultados positivos in vitro e mplean­do fosfatidiletanolamina, ácido oléico y lípidos carga­dos positivamente (29). Sin embargo, in vivo e l proce­so de fusión parece tomar un segundo plano respecto al proceso de endocitosis. En circunstancias normales, los liposomas son eliminados del torrente sanguíneo por fagocitosis mucho antes de que tengan lugar pro­cesos de fusión. Éstos tendrán lugar en mayor propor­ción en aquellos lugares en los que intervenga con me­nor frecuencia el sistema mo nonuclear fagocítico (humor acuoso de los ojos, líquido cerebroesrinal, ... ) .

Hndocitosis. En este caso el liposoma es conducido al interior de

la célula por un proceso de fagocitosis. La membrana celular produce una invaginación que envuelve com­pletamente alliposoma, hasta que Jo introduce en el in­terior de la célula, formando una vesícula que se cono­ce como endosoma o fagosoma. Esta vesícula se fusiona con los lisosomas primarios, para dar lugar a lisosomas secundarios o fagolisosomas, en los que tiene lugar la digestión del liposoma por acción de enzimas hidrolíti­cos a un pH de aproximadamente 4,5. Tras esta degra­dación, tiene lugar la liberación del material transporta­do ror e l liposoma. Tanto el proceso de endocitosis como e l de fusión están influídos por la carga y lluidez del liposoma (30). En general, las vesículas que pueden ser objeto de internalización por endocitosis son las que se encuentran en estado de gel (por debajo de su tem­peratura de transición) y las de carácter neutro.

Por los estudios realizados hasta ahora tanto in vitro como in vivo, se cree que los mecanismos de interacción predominantes son la adsorción y la endocitosis, mien­tras que la fusión sólo se obsetva excepcionalmente.

Aplicaciones clínicas de los liposomas Los liposomas son en último término partículas ex­

trañas al organismo y, en consecuencia, son procesa­dos por las células fagocíricas de la misma forma que bacterias, virus, restos celulares, etc. La captación lipo­sómica tiene lugar preferentemente en hígado y bazo (31). La razón de ello estriba, por un lado, en su alto contenido en células fagocíticas (células Kupffer del

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hígado y macrófagos esplénicos), y ror otro, en el ca­rácte r fenestrado ele su endotelio capilar, lo cual r er­mite la salida relativamente sencilla ele los liposomas ele la circulación. El hecho de que los liposomas sean captados por el sistema mononuclear fagocítico puede ser aprovechado ventajosamente en algunos sistemas de te rapia antibacteriana y desarrollo de vacunas que se exponen a contin uación. Sin embargo, también es posible el diseño de liposomas para que no sean cap­tados tan rápidamente por las células fagocíticas y pue­dan pe rmanecer establemente en el torrente circulato­rio hasta alcanzar su objetivo.

Terapéutica antibacteriana. El sistema mononuclear fagocítico constituye e l sis­

tema diana principal en la captaciún de liposomas. Es­te hecho, constituye un serio problema cuando se pre­tenden dirigir liposomas con antibióticos encapsulados hacia otros tipos de células no fagocíticas. Sin embar­go, supone n en teoría un arma muy eficaz, a priori, para la eliminación de microorganismos q ue util izan las células del s is tema mononuclear fagocítico para hospedarse. Existen diferentes trabajos, tanto in vitro como in vivo, en los que se demuestra que el trata­miento de diversas enfermedades infecciosas con anri­bióticos encapsulados en liposomas es más eficaz q1•.e el empleo del medicamento en s u forma libre. Dentro de los estudios in vitro sirvan como ejemplo los de Bonventre y Gregoriadis (32), que incubaron macrófa­gos infectados con Stapby/ococcus aureus con dihi­droestreptomicina libre o encapsulada en SUVs. Po r su parte, Bakke r-Woundenberg y col. (33) observaron una mayor eficacia de la ampicilina encapsulada en li­posomas, frente al antibiótico libre, en el tratamiento de macrófagos infectados con Lisleria monocytogenes. Dees y col. (34) y Vitas y col. C35a) demostraron que e l tratamiento con gentamicina encapsulada en MLVs y SPLVs, respectivamente, de monocitos infectados con Bruce//a es más eficaz que con e l antibiótico libre.

En cuanto a los estudios in vivo, Alving y col. (36) comprobaron una mayor eficacia ele q uimioterápicos del grupo del antimonio, encapsulados en liposomas, q ue en su forma libre, para el tratamiento de ratones y hamsters infectados con Leisbmania donovan.i. Del mismo modo, Fountain y col. (37), demuestran un efecto claramente superior de los aminoglucósidos (gentamicina, kanamicina, dihidroestreptomicina y es­treptomicina) encapsulados en SPLVs frente a los mis­mos antibiúticos en su forma libre en el tratamiento de ratones infectados con B. abortus y B. canis. Tadaku-

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ma y col. (38) trataron ratones infectados con Salmo­ne/la enteritidis con estreptomicina libre o encapsula­da en liposomas. El tratamiento con el antibiótico en su forma encapsulada produjo una mayor superviven­cia ele los animales así como una menor toxicidad. En este sentido, en cuanto a la utilización de los liposo­mas para reduci r la toxicidad ele los medicamentos en­capsulados, uno ele los ejemplos más llamativos es el de la anfotericina B. Se trata ele un potente antifúngi­co, empleado con éxito en el tratamiento de infeccio­nes fúngicas sistémicas, especia lmente frecuentes en víctimas de síndromes ele inmunodeficiencia, pero que en estado libre presenta una elevada toxicidad para el riñón y sistema nervioso central. López-Berestein y col. (39) lograron desarrollar una formulación apropiada para su encapsulamiento reduciendo notablemnte su toxicidad sin reducir su eficacia.

Desarrollo de vacunas. Otro campo en el que los liposomas se están apli­

cando con interés es el de la inmunoprofilax is. Los an­tígenos obtenidos por las nuevas técnicas (tecnología del ADN recombinante y síntesis peptídica), al ser ele pequeño tamaño, no son fagocitados por los macrófa­gos circulantes, con lo que la respuesta inmune se ve disminuída . Una ele las aplicaciones ele los liposomas es la de su empleo como adyuvantes inmunológicos para inducir o modular la respuesta inmune frente a antígenos adsorbidos o encapsulados, teniendo como

ventaja respecto a los adyuvantes convencionales su baja toxicidad. Heath y col. (40), señalaron que su po­der adyuvante podía estar p rincipalmente relacionado con su eficaz captación por los macrófagos y la esti­mulación que ejercen sobre el sistema inmune celular.

El papel del efecto adyuvante de los liposomas ha si­do demostrado con diversos complejos antigénicos co­mo: la toxina de la difteria (41), antígenos de superficie del virus ele la hepatitis B (42), toxina del cólera (43), proteínas ele la cápsicle ele aclenovirus (44), subuniclades protéicas del virus del Epstein-Barr (45), lipopolisacárido de Salmonel/a typbinntTium (40), y extractos de mem­brana externa ele Brucel/a aho1tus (35b), entre otros.

Conclusión Existen otras muchas aplicaciones ele los liposomas

en clínica como por ejemplo en la terapia contra el cáncer (encapsulamiento de citostáticos solubles), te­rapia enzimática, como transportadores de detoxifica­clores ele metales, etc ... (para una revisión ver ref. 46). Es indudable que la colaboración interdisciplinar opti­mizará las aplicacio nes de los liposomas mediante el desarrollo de nuevas metodologías, y poder así incre­mentar su estabilidad, aumentar su reproducibilidad, faci litar su producción a gran escala, y reducir costes. De esta manera, las potencialidades ele los liposomas para su empleo en la clínica humana, así como el nú­mero de pacientes involucrados en estudios con lipa­somas, podrá seguir creciendo.

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