Estudi de noves estratègies encapsuladores d’antimalàrics i distribució de nanovectors polimèrics en Anopheles atroparvus

Abstract

En aquest treball s’ha estudiat el comportament de compostos antimalàrics com els fàrmacs i els polímers en diferents situacions. Una de les barreres que ha estat identificada com a principal obstacle per a una millora de l’eficàcia dels compostos antimalàrics, és la limitació en la quantitat de fàrmac que pot ser encapsulada dins un liposoma, i que depèn de la seva solubilitat en medi aquós. Amb la inspiració de la descripció d’un nou tipus de nanocàpsules amb aplicacions oncològiques capaces d’encapsular grans quantitats de fàrmacs (protocells, Ashley et al., 2011). Els constructes formats per liposomes amb un nucli d’òxid de silici altament porós capaç de contenir el fàrmac, s’anomenen “protocells”, que en comparació als liposomes, tenen una major selectivitat i estabilitat, i permeten alliberar altes concentracions de droga directament al citosol de les cèl·lules cancerígenes. Aquest estudi es basa en la fabricació d’aquests nous nanovectors que continguin fàrmacs antimalàrics i té com a objectiu futur dirigir-los a eritròcits infectats per malària (pRBCs). Una altra part del treball és l’estudi de la distribució del polímer ISA-FITC en Anopheles atroparvus. Sabent que els polímers han estat utilitzats com a transportadors antimalàrics, es va pensar en l’opció d’eliminar el paràsit a dins del mateix mosquit, com una alternativa a tots el estudis realitzats fins ara centrats en les etapes d’infecció de l’hoste. Per aquest motiu es va idear l’experiment pensant en aquest polímer amb la intenció final de veure la seva localització en un mosquit Anopheles lliure del paràsit. OBJECTIUS: Determinació de la capacitat encapsuladora de tres tipus de nanopartícules, fabricades amb el mateix material però amb característiques de mida i càrrega diferents, incubant-les amb cinc fàrmacs antimalàrics. El blau de metilè, la primaquina, la cloroquina, la quinina i la curcumina, cadascun d’ells amb característiques de pH, solubilitat i estructura diferents. Alguns d’ells són fàrmacs que no s’han emprat en altres estudis degut a la seva toxicitat o elevada inespecificitat (la qual es pretén reduir un cop encapsulats en protocells). Construcció de “protocells” un cop determinada la millor nanopartícula encapsuladora i fàrmac candidat i determinació de la concentració de fàrmac que podien contenir, i el ritme d’alliberament d’aquest en PBS (simulant les condicions fisiològiques dels pRBCs). Estudi de la localització del polímer antimalàric ISA-FITC en l’anatomia del mosquit Anopheles Atroparvus. PROCEDIMENTS: Mètodes espectrofotomètrics Microscopia Cryo-electrònica de transmissió Microscopia confocal de fluorescència

CONTEXT : It has been studied the behavior of compounds as antimalarial drugs and polymers in different situations. One of the barriers that have been identified as the main one is to improve the effectiveness of antimalarial compounds which is limited in the amount of drug that can be encapsulated in a liposome, which depends on its solubility in aqueous medium. With the inspiration of the description of a new type of nanocapsules with oncological applications capable of encapsulating large quantities of drugs ( protocells , Ashley et al. , 2011). The liposome constructs formed by a core of highly porous silicon oxide capable of containing the drug , called " protocells " that compared to liposomes have higher selectivity and stability, and can release high concentrations of drug directly to cytosol of cancer cells. This study is based on obtaining these new nanovectors containing antimalarial drugs and aims to direct them to future malaria infected erythrocytes ( pRBCs ) . Another part of the work is to study the distribution of the polymer ISA-FITC in Anopheles atroparvus. Knowing that the polymers have been used as antimalarial carriers lead me think about the option of removing the parasite within the mosquito, as an alternative to all studies so far focused on parasite stages of infection in the host. For this reason, the experiment was designed with the final intention of seing the location of the polymer on a free Plasmodium Anopheles mosquito. OBJECTIVES : Determination of the encapsulation capacity of three types of nanoparticles, made of the same material but with different size and charge features, incubating them with five antimalarial drugs . Methylene blue, primaquine , chloroquine , quinine and curcumin , each with different pH, solubility and structure. Some of them are drugs that have not been used in other studies due to their high toxicity and inespecificity (which is intended to see them reduce once encapsulated into protocells). Protocell formation once determined the best nanoparticle for drug encapsulation and the best drug for this purpose. Determine the concentration of drug that could contain and the rate its release in PBS ( solution simulating the physiological conditions of pRBCs ) . Study of the location of the polymer ISA-FITC in the anathomy of the mosquito Anopheles Atroparvus. PROCEDURES : Spectrophotometric methods Cryo - transmission electron microscopy Confocal microscopy