DERMOFARMACIA.

Los Transportadores Biológicos ó Biovectores
Notas y Comentarios

Dra. Bertha Pareja (1)

Farmacéutico Clínico - Profesor Emérito de la Universidad Mayor de San Marcos, Lima-Perú

Los grandes avances en las ciencias de la salud en los últimos veinte años han sido espectaculares; no solamente se han producido cambios en la tecnología médica, es decir, en la prevención, diagnóstico y tratamiento de las enfermedades en el hombre y los animales, sino que también, como consecuencia de la intensificación de la investigación en las universidades y en la industria farmacéutica, la cantidad de principios activos y nuevas formas de dosificación con que cuenta el médico, se han incrementado en forma exponencial.

Desde hace muchos años, la tecnología farmacéutica está empeñada en mejorar las formas usuales de presentación y en buscar otras que aseguren, no solamente la estabilización y buena presentación del preparado, sino que también tengan una óptima biodisponibilidad que garantice la respuesta biológica deseada. Con esta finalidad, se han diseñado un gran número de preparaciones con las que es posible obtener efectos especiales, establecer regímenes de dosaje convenientes a las necesidades del paciente y evitar accidentes en las terapias múltiples. Para mencionar algunos ejemplos citaremos los sistemas terapéuticos, los cuales permiten administrar en forma cómoda principios activos como la insulina, la escopolamina, la nitroglicerina, etc., formulados de tal manera que tengan una liberación controlada. Para su empleo por la vía transepidermal, se ha diseñado formas de penetración controlada, acelerada, retardada y dirigida, las cuales han nacido como consecuencia de un mejor conocimiento de la fisiología de la piel, así como de los ritmos biológicos y su influencia sobre el metabolismo de los principios activos administrados por esta vía.

La ciencia que estudia estos cambios es la Cronobiología, la cual ha explicado que esos ritmos están condicionados por causas temporales o periódicas, como son la existencia de secuencias en la actividad mitótica a nivel de la capa basal así como en la actividad enzimática; también se ha comprobado que está acelerado durante el sueño y es menos significativo durante el día y la vida activa. Esto ha dado lugar a la formulación de un gran número de preparados de difusión retardada para la administración tópica, los cuales se indica que deben ser aplicados a la hora de acostarse para obtener una respuesta más apreciable.

Hace más o menos siete años, se mencionó por primera vez el término "liposoma" para designar ciertas formas de aplicación externa de empleo cosmético. Sin embargo, los liposomas son componentes naturales de nuestro organismo, están formados por fosfolípidos de diferente estructura; fueron descubiertos en 1961 por Bangham en Inglaterra, durante sus investigaciones para explicar la estructura y función de los fosfolípidos en la coagulación sanguínea ⁽⁴⁾.

Cuando los fosfolípidos se dispersan en un medio acuoso se organizan espontáneamente en vesículas que se denominan liposomas; tienen cierta analogía con las membranas biológicas ya que están constituidos por un número variable de lamelas bimoleculares de fosfolípidos, separadas unas de otras por compartimentos acuosos. Estos últimos, están herméticamente cerrados por las lamelas u hojillas. Si observamos este sistema en un microscopio electrónico, veremos que tienen forma esferoidal y que se presentan como una sucesión de bandas claras y obscuras, debido a que las capas lipídicas alternan con las acuosas.

Los liposomas extraídos del cerebro de buey se comercializan en algunos países de Europa con el nombre de "Glicosomas" ⁽¹⁾ y su empleo es exclusivamente cosmético. El mecanismo de acción de estos se explica por penetración del glicosoma en los espacios intercelulares del estrato córneo, aportando así cantidades significativas del agua retenida por los fosfolípidos característicos de su constitución, lo que explicaría su efecto hidratante en la piel seca o envejecida.

En el laboratorio, los liposomas se obtienen por dispersión de lípidos polares y sustancias anfifáticas en un gran volumen de agua y pueden presentarse en forma unilamelar o multilamelar, dependiendo de las condiciones en que se trabaja (Fig. 1 - 1A). Los liposomas constituyen el primer grupo de transportadores biológicos empleados en medicina y cosmética. Debido a su constitución característica, tienen el poder de captar un gran número de sustancias hidrosolubles, liposolubles o anfifílicas como iones, azúcares, aminoácidos, proteínas, agentes quelantes y algunos principios activos anticancerígenos. Los liposomas no sólo captan los principios activos, sino que también pueden liberarlos en determinado lugar.

Esta liberación puede llevarse a cabo por dos mecanismos, es decir, por difusión a través de la vesícula, o liberar los principios activos después de la degradación del liposoma. Estas características hacen que se les considere como magníficos transportadores y que se les denomine también Biovectores.

Los biovectores presentan muchas ventajas, como por ejemplo, al estar encapsulados dentro del liposoma se evita que los principios activos administrados sean metabolizados, los proteje de los agresores externos y los conduce directamente a los receptores donde son liberados. Los liposomas de empleo tópico forman una película sobre la piel donde liberan lentamente los medicamentos administrados ⁽²⁾. Experiencias en voluntarios humanos han confirmado que los liposomas penetran en los espacios intercelulares del estrato córneo, mecanismo que explica la acción suavizante e hidratante de la piel. Desde el punto de vista tecnológico, la formulación de formas farmacéuticas con liposomas presenta problemas diferentes según sean para administración (Gráfico) tópica o por otra vía, por lo que no se han generalizado en la misma escala que otras formas para iguales aplicaciones. Sin embargo, su empleo es frecuente en el campo de los cosméticos y, al presente, existe en el mercado un gran número de preparaciones para el cuidado de la piel conteniendo liposomas con principios activos de origen natural, aceites exóticos, etc.; en cremas hidratantes, humectantes, blanqueadoras y otras para efectos especiales.

Algunos años después del advenimiento de los liposomas, han hecho su aparición otras formas más sofisticadas que han surgido como consecuencia de la intensificación de la investigación química y del avance de la tecnología farmacéutica. Así, por ejemplo, con la obtención de nuevas materias primas como los polímeros biodegradables, se han formulado preparaciones que se caracterizan por su función de "barrera" como las microcápsulas, microesferas, nanopartículas, microesponjas, ciclodextrinas y varias otras que todavía están en proceso de investigación. Con estas formas se puede obtener efectos especiales para la terapia como por ejemplo, el control de la magnitud y profundidad de los principios activos administrados por la vía externa. Como mencionamos anteriormente, al conjunto de estos transportadores biológicos se les denomina "biovectores" ⁽³⁾.

El término vector deriva de la palabra latina vectus que significa transportar e implica también el lugar. En matemáticas, los vectores se utilizan para describir una cantidad que tiene magnitud y dirección y se representa por un segmento de recta cuya longitud es su magnitud y su orientación en el espacio es su dirección ⁽⁵⁾. En tecnología farmacéutica, el término "vectorización" se emplea para describir el proceso de dotar a una forma farmacéutica de cualidades especiales de penetración, tanto en dirección como en profundidad, así como la magnitud de los principios activos contenidos en ella.

Los progresos en la vectorización han sido muy grandes en los últimos años. Al presente, existen muchas formas muy perfeccionadas; sin embargo podemos establecer un denominador común que caracteriza a todos los biovectores y, por consiguiente, a las preparaciones vectorizadas y resumir sus objetivos en los siguientes puntos: a) transportar los principios activos hasta la bíofase, es decir, al lugar de acción, b) protegerlos contra los agresores externos como el oxígeno del aire, la luz, la influencia del pH en el medio que los rodea; c) asegurar su estabilidad y enmascarar el sabor u olor desagradable, aumentando su aceptabilidad, como ya ocurre con las tabletas o cápsulas de ajo y, por último d) liberar el principio activo de manera uniforme y planificada en el lugar de acción. Estos objetivos explican claramente sus ventajas.

El gran número de Biovectores que se encuentran en preparaciones comerciales de empleo médico y cosmético se han clasificado siguiendo varios criterios, así, por ejemplo, según la velocidad y el grado de penetración, según la dirección del efecto (Fotografías) y la magnitud de la dosis. Los de empleo exclusivo en cosmética, se clasifican en dos categorías basadas en las propiedades de barrera de los polímeros empleados en la formulación y se consideran dos grupos: los "sistemas depósito", en los cuales el principio activo está completamente encapsulado dentro de la membrana y los "sistemas monolíticos" en los cuales el principio activo está disperso o disuelto dentro de la masa polimérica que lo forma. Los biovectores comprendidos en el primer grupo son los liposomas ya descritos, las nanopartículas y microcápsulas y los del sistema monolítico son las microesponjas y microesferas. Como resultado de la encapsulación molecular se han creado las ciclodextrinas, cuyo empleo todavía no está muy difundido (Fig. 2-3). Para comprender la Importancia de estos sistemas es suficiente comparar el tamaño de sus partículas. Así por ejemplo, un glóbulo en una emulsión convencional tiene un diámetro que varía entre los 10 y 20 micrones según el método operatorio y el equipo empleado; en cambio, en una microemulsión ese tamaño se reduce a 200 nanómetros, o sea, más o menos 0.2 micras, lo que explica la gran importancia de las nanopartículas, sean éstas sólidos o sistemas sólido-líquidos (Fig. 4-5).

Las ciclodextrinas son polímeros circulares de oligosacáridos de forma tórica que presentan una cavidad hidrofóbica. Su diámetro externo es de 14 a 18 unidades Amstrong y su, principal empleo está en el campo de la administración de vitaminas como la vitamina A.

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