Inhalable Mannosylated Rifampicin–Curcumin Co-Loaded Nanomicelles with Enhanced In Vitro Antimicrobial Efficacy for an Optimized Pulmonary Tuberculosis Therapy

Autores
Galdopórpora, Juan Manuel; Martinena, Camila Belen; Bernabeu, Ezequiel Adrian; Riedel, Jennifer Denise; Palmas, Lucia; Castangia, Ines; Manca, Maria Letizia; Garces, Mariana Soledad; Lazaro Martinez, Juan Manuel; Salgueiro, María Jimena; Evelson, Pablo Andrés; Tateosian, Nancy Liliana; Chiappetta, Diego Andrés; Moretton, Marcela Analía
Año de publicación
2022
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Among respiratory infections, tuberculosis was the second deadliest infectious disease in 2020 behind COVID-19. Inhalable nanocarriers offer the possibility of actively targeting antituberculosis drugs to the lungs, especially to alveolar macrophages (cellular reservoirs of the Mycobacterium tuberculosis). Our strategy was based on the development of a mannose-decorated micellar nanoformulation based in Soluplus® to co-encapsulate rifampicin and curcumin. The former is one of the most effective anti-tuberculosis first-line drugs, while curcumin has demonstrated potential anti-mycobacterial properties. Mannose-coated rifampicin (10 mg/mL)–curcumin (5 mg/mL)-loaded polymeric micelles (10% w/v) demonstrated excellent colloidal properties with micellar size ~108 ± 1 nm after freeze-drying, and they remain stable under dilution in simulated interstitial lung fluid. Drug-loaded polymeric micelles were suitable for drug delivery to the deep lung with lung accumulation, according to the in vitro nebulization studies and the in vivo biodistribution assays of radiolabeled (99mTc) polymeric micelles, respectively. Hence, the nanoformulation did not exhibit hemolytic potential. Interestingly, the addition of mannose significantly improved (5.2-fold) the microbicidal efficacy against Mycobacterium tuberculosis H37Rv of the drug-co-loaded systems in comparison with their counterpart mannose-free polymeric micelles. Thus, this novel inhaled nanoformulation has demonstrated its potential for active drug delivery in pulmonary tuberculosis therapy.
Fil: Galdopórpora, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Martinena, Camila Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Bernabeu, Ezequiel Adrian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Riedel, Jennifer Denise. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina
Fil: Palmas, Lucia. Università Degli Studi Di Cagliari.; Italia
Fil: Castangia, Ines. Università Degli Studi Di Cagliari.; Italia
Fil: Manca, Maria Letizia. Università Degli Studi Di Cagliari.; Italia
Fil: Garces, Mariana Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentina
Fil: Lazaro Martinez, Juan Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquimica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina
Fil: Salgueiro, María Jimena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática. Cátedra de Física; Argentina
Fil: Evelson, Pablo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentina
Fil: Tateosian, Nancy Liliana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Chiappetta, Diego Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Moretton, Marcela Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina
Materia
POLYMERIC MICELLES
CURCUMIN
INHALABLE NANOFORMULATION
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SOLUPLUS
RIFAMPICIN
TUBERCULOSIS
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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Our strategy was based on the development of a mannose-decorated micellar nanoformulation based in Soluplus® to co-encapsulate rifampicin and curcumin. The former is one of the most effective anti-tuberculosis first-line drugs, while curcumin has demonstrated potential anti-mycobacterial properties. Mannose-coated rifampicin (10 mg/mL)–curcumin (5 mg/mL)-loaded polymeric micelles (10% w/v) demonstrated excellent colloidal properties with micellar size ~108 ± 1 nm after freeze-drying, and they remain stable under dilution in simulated interstitial lung fluid. Drug-loaded polymeric micelles were suitable for drug delivery to the deep lung with lung accumulation, according to the in vitro nebulization studies and the in vivo biodistribution assays of radiolabeled (99mTc) polymeric micelles, respectively. Hence, the nanoformulation did not exhibit hemolytic potential. Interestingly, the addition of mannose significantly improved (5.2-fold) the microbicidal efficacy against Mycobacterium tuberculosis H37Rv of the drug-co-loaded systems in comparison with their counterpart mannose-free polymeric micelles. Thus, this novel inhaled nanoformulation has demonstrated its potential for active drug delivery in pulmonary tuberculosis therapy.Fil: Galdopórpora, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Martinena, Camila Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Bernabeu, Ezequiel Adrian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Riedel, Jennifer Denise. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; ArgentinaFil: Palmas, Lucia. Università Degli Studi Di Cagliari.; ItaliaFil: Castangia, Ines. Università Degli Studi Di Cagliari.; ItaliaFil: Manca, Maria Letizia. Università Degli Studi Di Cagliari.; ItaliaFil: Garces, Mariana Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; ArgentinaFil: Lazaro Martinez, Juan Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquimica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Salgueiro, María Jimena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática. Cátedra de Física; ArgentinaFil: Evelson, Pablo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; ArgentinaFil: Tateosian, Nancy Liliana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Chiappetta, Diego Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Tecnología Farmacéutica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Moretton, Marcela Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. 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Fil: Garces, Mariana Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentina
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Fil: Salgueiro, María Jimena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Fisicomatemática. Cátedra de Física; Argentina
Fil: Evelson, Pablo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Química Analítica y Fisicoquímica; Argentina
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