Organización de las nanoestructuras proteico-lipídicas del Surfacen® en correspondencia con la eficacia como agente de estabilización de la interfase aire-líquido respiratoria y primer reporte como agente antileshmanial

Resumen

Actualmente existen escasas investigaciones donde se comparan de forma integrada las propiedades biofísicas y bioquímicas de las preparaciones clínicas del surfactante pulmonar, constituyendo una pregunta abierta la posible correlación existente entre la actividad biofísica, las características estructurales y la eficacia clínica de estas preparaciones. Por otra parte, existen algunos reportes de la capacidad anti patogénica del surfactante pulmonar lo que abre nuevas perspectivas terapéuticas como fármacos antimicrobianos o para el diseño de nuevos medicamentos para el tratamiento de diversas enfermedades relevantes en la salud pública, no totalmente resueltas, tales como la leishmaniosis. El objetivo del presente estudio fue caracterizar las propiedades interfaciales y estructurales de las películas formadas por una preparación de surfactante clínico de origen porcino, Surfacen® para dilucidar la organización de las nanoestructuras de las películas proteino-lipídicas del producto en correspondencia con la eficacia farmacológica como agente de estabilización de la interfase aire-líquido respiratoria. Se comparó con el surfactante nativo de origen porcino y su extracto orgánico, además se evaluaron las propiedades interfaciales, reológicas y el tamaño de partícula de Surfacen® y se interpretaron estos resultados en base a su composición bioquímica y su forma farmacéutica. Estas investigaciones se complementaron con nuevos estudios farmacológicos in vitro retando el producto contra S. aureus donde se evaluó su efecto anti-inflamatorio y contra Leishmania amazonenses. Los resultados arrojaron que las películas de Surfacen®, utilizando microscopia de fluorescencia, mostraron una segregación de las fases lipídicas condensadas mucho mayor, con dominios ordenados significativamente más grandes y estables, cuando son comprimidas, en comparación con las películas formadas por el surfactante nativo endógeno o su extracto orgánico, lo cual resulta un aspecto novedoso y sienta las bases para su aplicación clínica. Así mismo, los resultados mostraron que Surfacen® exhibió propiedades similares a las del surfactante porcino nativo y su extracto
orgánico, al formar películas de superficies activas estables y eficientes en la interfase aire-líquido. El análisis por microscopía de fuerza atómica de películas formadas por Surfacen® o por su extracto orgánico mostraron una red similar interconectada de nanoestructuras condensadas, lo que sugiere que la organización de estas películas en el nivel submicroscópico constituye la característica esencial que sirve de base a las adecuadas propiedades mecánicas y de estabilidad en la interfase para facilitar el trabajo de la respiración. Los resultados brindan nuevos conocimientos sobre la actividad biofísica y las características estructurales de Surfacen®, y por tanto permite identificar y comprender las características esenciales del complejo sistema surfactante, así como proporcionar nuevos criterios para la optimización de nuevas estrategias en el desarrollo de nuevos productos surfactantes de uso terapéutico más efectivos. Por otra parte, Surfacen® mostró actividad contra la forma amastigote de Leishmania amazonensis. La proteína SP-A presentó una actividad similar contra ambas formas del parásito, promastigote y amastigote. Al combinar ambos se obtuvo una potenciación en el efecto observado. Este es el primer reporte de la actividad antileishmanial de Surfacen® y la SP-A, lo cual abre nuevas potencialidades terapéuticas contra la Leishmania. A su vez Surfacen® inhibió la liberación de citoquinas pro-inflamatorias (TNF-α e IL-6) en monocitos y neutrófilos estimulados con S. aureus, microorganismo causante de enfermedades respiratorias, in vitro.

Existen dos premios anteriores ACC, uno otorgado al producto Surfacen® en 1995, cuya reivindicación versó sobre los conocimientos de la eficacia de Surfacen® en el tratamiento del Síndrome de Dificultad Respiratoria del Recién Nacido (SDRN), y otro otorgado en el 2005 donde se refrendaron aspectos vinculados con propiedades biofísicas, inmunomodulatorias y antibacterianas, así como las cualidades antioxidantes de la SP-A y su efecto sobre el Surfacen®. Esta nueva propuesta se sustenta en una caracterización detallada de las propiedades biofísicas y estructurales de Surfacen® comparándolas con su fuente de origen, a nivel estructural molecular y supramolecular que permitió revelar nuevos hallazgos al inferir que el proceso de liofilización en Surfacen® podría inducir una segregación particularmente eficaz de dominios condensados enriquecidos-DPPC en las membranas y películas de Surfacen®, que permitió que Surfacen® sea más eficientes en obtener presiones de superficies más altas durante la compresión o evitar la relajación de las películas durante la expansión, lo cual podría estar relacionado con una estabilidad relativamente mayor de las películas Surfacen®. Estos hallazgos son un importante aporte al conocimiento del surfactante pulmonar lo cual crea las bases para optimizar propiedades tales como la estabilidad de las películas de surfactantes en el diseño de nuevos surfactantes, además se demostró el efecto anti-inflamatorio de Surfacen® frente a S. aureus, microorganismo causante de enfermedades respiratorias. Por otra parte, se demostró una nueva propiedad farmacológica de Surfacen® y la SP-A como es el efecto antileishmanial.