O que são
Os lipossomas são estruturas vesiculares fechadas, cujas dimensões podem variar de 20-25 nm até 2,5 μm (ou seja, 2500 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 contendo material na fase aquosa. Além disso, a fase aquosa também está presente fora dos lipossomas.
O interesse por esta descoberta foi imediatamente elevado, principalmente na área médico-farmacêutica, o que não é surpreendente, pois desde a década de 1970 os lipossomas têm sido utilizados, de forma experimental, como carreadores de fármacos. Aos poucos, os pesquisadores aprenderam a refinar as características dos lipossomas, de forma a torná-los capazes de exercer o efeito terapêutico desejado.
A pesquisa nesta área tem sido e ainda é muito intensa, portanto, não é surpreendente que os lipossomas sejam atualmente usados como sistemas de liberação de drogas eficazes.
Estrutura
Estrutura e propriedades dos lipossomas
Conforme mencionado, os lipossomas têm uma estrutura que é caracterizada pela presença de uma ou mais camadas duplas de lípidos anfifílicos. Em detalhes, essas camadas duplas são compostas principalmente de moléculas de fosfolipídios: as da camada mais externa são regularmente colocadas lado a lado e expõem sua cabeça polar (porção hidrofílica da molécula) em direção ao ambiente aquoso que as circunda; a cauda apolar (hidrofóbica porção da molécula) está voltada para dentro, onde se entrelaça com a da segunda camada lipídica, que tem uma organização espelhada em relação à anterior. Na camada fosfolipídica interna, de fato, as cabeças polares estão voltadas para o meio aquoso contido na cavidade do lipossoma.
Graças a esta estrutura particular, os lipossomas podem permanecer imersos em uma fase aquosa, simultaneamente hospedando um conteúdo aquoso no qual os ingredientes ativos ou outras moléculas podem ser dispersos.
Ao mesmo tempo - graças à dupla camada de fosfolipídios - evita-se a entrada e saída de moléculas de água ou 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 iônicos) são lipossomas particulares cuja estrutura é diferente dos lipossomas "clássicos". De fato, nos niossomas as camadas de fosfolipídios são substituídas por lipídios anfifílicos não iônicos sintéticos, geralmente adicionados ao colesterol. Os niossomas têm dimensões inferiores a 200 nanômetros, são muito estáveis e apresentam várias características peculiares que, entre outras coisas, os tornam muito adequados para uso tópico.
Recursos
As características dos lipossomas dependem da estrutura típica de que essas vesículas são dotadas. As camadas externas, de fato, têm uma afinidade notável pelas membranas plasmáticas, cuja composição é amplamente semelhante (fosfolipídios naturais como fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina e ésteres de colesterol).
Desta forma, as substâncias solúveis em água contidas nas microesferas lipossomais podem ser facilmente transportadas para o interior das células.
Ao mesmo tempo, o lipossoma também pode incorporar moléculas lipofílicas farmacologicamente ativas em sua bicamada fosfolipídica externa.
Além disso, conforme mencionado, as características dos lipossomas podem ser melhoradas de forma a adaptar as vesículas às mais variadas necessidades. Para isso, é necessário intervir fazendo alterações estruturais de vários tipos, dependendo do objetivo a ser alcançado: por exemplo, o problema relativo à instabilidade dos fosfolipídios (alta tendência à oxidação), pode ser resolvido por hidrogenação parcial, adição de um antioxidante (alfa-tocoferol) ou recorrendo à liofilização (prolipossomos), que permite preservar a estabilidade das vesículas por muito tempo.
Além disso, a bicamada lipídica pode ser construída de modo a aumentar a ligação a certos tipos de células, por exemplo, através de anticorpos, lipídios ou carboidratos. Da mesma forma, a afinidade dos lipossomas para um determinado tecido pode ser modificada variando sua composição e carga elétrica (adicionando estearilamina ou fosfatidilserina para obter vesículas carregadas positivamente; enquanto com fosfato de dicetil, cargas negativas são obtidas), o que aumenta a concentração da droga em o órgão-alvo.
Finalmente, para aumentar a "meia-vida dos lipossomas, é possível modificar sua superfície pela conjugação de moléculas de polietilenoglicol (PEG) à bicamada lipídica, produzindo os chamados" Lipossomas Stealth ". Um tratamento medicamentoso anticâncer aprovado pela FDA usa seu próprios lipossomas revestidos com PEG, transportando doxorrubicina .Como afirmado acima, este revestimento aumenta significativamente a semivida dos lipossomas, que se concentram gradualmente nas células cancerosas que permeiam os capilares do tumor; estes, de fato, sendo de formação recente, são mais permeáveis do que os de tecidos saudáveis e, como tal, permitem que os lipossomas se acumulem no tecido neoplásico e liberem os princípios ativos tóxicos para as células cancerosas.
Usos
Usos e aplicações de lipossomas
Graças às suas características e estruturas particulares, os lipossomas são utilizados em vários campos: desde o médico e farmacêutico até ao puramente cosmético. De fato, como os lipossomas apresentam grande afinidade com o estrato córneo, são intensamente utilizados nessa área para favorecer a absorção cutânea de substâncias funcionais.
Por outro lado, nos campos médico e farmacêutico, os lipossomas encontram aplicações tanto nos campos terapêutico como diagnóstico.
Em particular, a capacidade dos lipossomas de isolar o seu conteúdo do ambiente externo é particularmente útil no transporte de substâncias sujeitas à degradação (como, por exemplo, proteínas e ácidos nucleicos).
Ao mesmo tempo, os lipossomas podem ser explorados para reduzir a toxicidade de alguns medicamentos: é o caso, por exemplo, da doxorrubicina - medicamento anticancerígeno indicado no cancro do ovário e da próstata - que é encapsulado em lipossomas de longa circulação .a sua farmacocinética foi consideravelmente modificada, bem como o grau de eficácia e toxicidade.
Classificação
Classificação e tipos de lipossomas
A classificação dos lipossomas pode ser realizada com base em vários critérios, tais como: tamanho, estrutura (número de bicamadas lipídicas que compõem o lipossoma) e o método de preparação adoptado (esta última classificação, no entanto, não será considerada no decorrer do artigo).
A seguir, essas classificações e os principais tipos de lipossomas serão descritos resumidamente.
Classificação baseada em critérios estruturais e dimensionais
Com base na estrutura e no número de bicamadas de fosfolipídios que cada vesícula possui, é possível dividir os lipossomas em:
Lipossomas unilamelares
Os lipossomas unilamelares consistem em uma única bicamada fosfolipídica que envolve um núcleo hidrofílico.
Dependendo de seu tamanho, os lipossomas unilamelares podem ser classificados em:
- Pequenas vesículas unilamelares ou SUVs (Vesículas Unilamelares Pequenas) cujo diâmetro pode variar de 20 nm a 100 nm;
- Grandes vesículas unilamelares ou LUVs (Vesículas Unilamelares Grandes) cujo diâmetro pode variar de 100 nm a 1 μm;
- Vesículas unilamelares gigantes ou GUVs (Vesículas Unilamelares Gigantes) cujo diâmetro é superior a 1 μm.
Lipossomas multilamelares
Lipossomas multilamelares ou MLVs (Vesículas MultiLamelares) são mais complexos, porque se caracterizam pela presença concêntrica de várias camadas lipídicas (geralmente mais de cinco), separadas umas das outras por fases aquosas (estrutura da casca da cebola). Devido a esta característica particular, os lipossomas multilamelares atingem diâmetros entre 500 e 10.000 nm. Com esta técnica é possível encapsular um número maior de ingredientes ativos lipofílicos e hidrofílicos.
Os chamados lipossomas oligolamelares ou OLVs também pertencem ao grupo dos lipossomas multilamelares (Vesículas OligoLamelares), sempre consistindo em uma série de camadas duplas de fosfolipídios concêntricos, mas em um número menor do que os lipossomas multilamelares "próprios".
Lipossomas multivesiculares
Lipossomas multivesiculares ou MVVs (Vesículas MultiVesiculares) são caracterizados pela presença de uma bicamada fosfolipídica dentro da qual estão incluídos outros lipossomas que, 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:
- Lipossomas sensíveis ao pH: são vesículas que liberam seu conteúdo em ambientes levemente ácidos. De fato, em pH 6,5 os lipídios que os constituem protonam e favorecem a liberação do fármaco. Esta característica é útil porque muitas vezes ao nível das massas tumorais ocorre uma diminuição significativa do pH, devido ao tecido necrótico que se forma com o crescimento do tumor.
- Lipossomas termossensíveis: eles liberam seu conteúdo a uma temperatura crítica (geralmente em torno de 38-39 ° C). Para tanto, após a administração dos lipossomas, a área onde está presente a massa tumoral é aquecida, por exemplo, por ultrassom.
- Imunolipossomas: liberam seu conteúdo ao entrar em contato com uma célula que possui um antígeno específico.
Vantagens e desvantagens
Principais vantagens e desvantagens dos lipossomas
O uso de lipossomas tem uma série de vantagens significativas, tais como:
- Os constituintes das camadas externas de fosfolipídios são biocompatíveis, de modo que não causam efeitos tóxicos ou alérgicos indesejados;
- Eles são capazes de incorporar e transportar moléculas hidrofílicas e lipofílicas em tecidos-alvo;
- As substâncias transportadas são protegidas pela ação de enzimas (proteases, nucleases) ou por ambientes desnaturantes (pH);
- Eles são capazes de reduzir a toxicidade de agentes tóxicos ou irritantes;
- Podem ser administrados por diferentes vias (oral, parenteral, tópica, etc.);
- Eles podem ser sintetizados de forma a aumentar sua afinidade por locais-alvo específicos (proteínas, tecidos, células, etc.);
- Eles são biodegradáveis, não tóxicos e atualmente preparáveis em larga escala.
