Red de conocimientos sobre prescripción popular - Colección de remedios caseros - ¿Qué es la proteína de penetración intestinal y en qué se diferencia de la proteína común? Para los medicamentos, hay un largo viaje desde el frasco hasta la parte dolorida o inflamada del cuerpo. Una vez que se importa una droga, debe pasar por un verdadero laberinto. Primero debe pasar por el estómago y luego llegar a los intestinos antes de poder ingresar al torrente sanguíneo a través del revestimiento intestinal. Después de pasar a la sangre, debe ser filtrado por el hígado antes de llegar a diversas partes del cuerpo. En cada punto de control, el fármaco debe resistir el ataque ácido de los jugos digestivos, o debe cruzar una barrera de membrana, o debe evadir las enzimas que lo descomponen en partículas inútiles. Si bien los farmacéuticos intentan ayudar a algunos medicamentos en el mercado a superar estas barreras, estos enfoques no hacen nada para ayudar a otros tipos de medicamentos. Por ejemplo, un enfoque consiste en encapsular el fármaco en un recubrimiento que sea insoluble en el jugo gástrico pero soluble en el ambiente alcalino del intestino delgado. Pero si el fármaco es una sustancia proteica (como la mayoría de los fármacos fabricados mediante biotecnología), debe evitar el ataque de las proteasas que descomponen la proteína. Si se recubre con un cuerpo protector (como un inhibidor de proteasa), el fármaco proteico puede sobrevivir, pero no puede ayudarlo a cruzar la pared intestinal porque la molécula es demasiado grande y no puede ingresar al torrente sanguíneo tan fácilmente como los medicamentos comunes con moléculas pequeñas. El recubrimiento tiene un impacto negativo en la farmacocinética. Hay un control limitado sobre la velocidad a la que el fármaco ingresa al torrente sanguíneo y el tiempo de residencia en los tejidos y órganos del cuerpo. Puede ocurrir toxicidad si el medicamento ingresa al torrente sanguíneo demasiado rápido, si la concentración del medicamento en la sangre es demasiado alta o si el medicamento permanece demasiado tiempo. Por el contrario, si el fármaco se libera y entra al torrente sanguíneo con demasiada lentitud, puede perder su eficacia. Aunque los medicamentos inyectables pueden evitar trastornos gastrointestinales, muchos pacientes no están dispuestos a recibir agujas todos los días. Entonces los científicos pensaron en una manera mejor. En los últimos 20 años, han surgido otros sistemas de administración de medicamentos: parches, implantes, inyecciones de acción prolongada, geles tópicos, píldoras de liberación controlada y aerosoles nasales y pulmonares, que representan más de 20 mil millones de dólares en ventas anuales en Estados Unidos. Los más notables son dos medicamentos aprobados recientemente por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU.: Nutropin Depot y Gliadel. Nutropin Depot es una micropartícula hecha de un polímero degradable que contiene hormona de crecimiento humano y puede liberar hormona de crecimiento de manera sostenible hasta 4 semanas después de cada inyección. Gliadel es una lámina delgada que se puede implantar en el cerebro y administrar medicamentos de quimioterapia directamente a los tumores cerebrales. Otra es una membrana injertada recubierta con un polímero que libera el fármaco. Esta membrana de injerto es muy eficaz para mantener la permeabilidad de los vasos sanguíneos después de que se eliminan los coágulos de sangre mediante angiografía. Esta membrana de injerto ya ha sido aprobada para su venta en Europa y pronto lo seguirá Estados Unidos. Los científicos han explorado casi todas las partes del cuerpo humano que podrían servir como portal para las drogas, incluida la piel, la nariz, los pulmones y los intestinos. En el proceso, desarrollaron un diseño no invasivo para administrar moléculas complejas, como el uso de ondas de ultrasonido para bombardear medicamentos sin dolor en la piel. También están combinando nanotecnología con tecnología de microsíntesis para crear microchips implantables para la administración rutinaria y cuantitativa de medicamentos. Varios grupos de investigación están utilizando estas nuevas tecnologías para solucionar el problema de la absorción intestinal de fármacos. Por ejemplo, Mathiowitz y sus colegas de la Universidad de Brown han desarrollado un método para encapsular una proteína en pequeñas partículas coloidales llamadas bioadhesivos para que pueda atravesar las células del revestimiento intestinal o los espacios entre ellas. El concepto de utilizar bioadhesión para adherir fármacos orales a las membranas mucosas se originó en los años 1970 y 1980 con Takena Yokoi de la Universidad Astrofarmacéutica de Tokio, Japón, Robinson de la Universidad de Wisconsin-Madison y Peppas de la Universidad Purdue (actualmente en la Universidad Austin de Texas). ). Hasta hace 10 años, los polímeros bioadhesivos más prometedores parecían ser los plásticos hidrófilos llamados "hidropolímeros" o "hidrocoloides". A partir de estos primeros estudios, los investigadores concluyeron que los polímeros que "mojaban" más fácilmente, los que contenían el mayor número de grupos carboxilo (COOH), eran los bioadhesivos preferidos. Sin embargo, aunque estos materiales pueden adherirse a la pared intestinal, no son lo suficientemente permeables y liberan proteínas demasiado rápido. Mathiowitz descubrió en 1997 que una vez que la capa superficial de los polímeros bioadhesivos hidrófobos llamados "polianhídridos" se derretía, los grupos carboxilo quedaban expuestos y su capacidad para unirse a la pared intestinal era comparable a la de los polímeros hidrófilos, pero ingresaba más fácilmente al torrente sanguíneo a través de la vía. pared intestinal. En particular, un polianhídrido llamado "anhídrido sebácico del ácido polibutenodioico" mostró una adhesión más fuerte que otros materiales de prueba.
¿Qué es la proteína de penetración intestinal y en qué se diferencia de la proteína común? Para los medicamentos, hay un largo viaje desde el frasco hasta la parte dolorida o inflamada del cuerpo. Una vez que se importa una droga, debe pasar por un verdadero laberinto. Primero debe pasar por el estómago y luego llegar a los intestinos antes de poder ingresar al torrente sanguíneo a través del revestimiento intestinal. Después de pasar a la sangre, debe ser filtrado por el hígado antes de llegar a diversas partes del cuerpo. En cada punto de control, el fármaco debe resistir el ataque ácido de los jugos digestivos, o debe cruzar una barrera de membrana, o debe evadir las enzimas que lo descomponen en partículas inútiles. Si bien los farmacéuticos intentan ayudar a algunos medicamentos en el mercado a superar estas barreras, estos enfoques no hacen nada para ayudar a otros tipos de medicamentos. Por ejemplo, un enfoque consiste en encapsular el fármaco en un recubrimiento que sea insoluble en el jugo gástrico pero soluble en el ambiente alcalino del intestino delgado. Pero si el fármaco es una sustancia proteica (como la mayoría de los fármacos fabricados mediante biotecnología), debe evitar el ataque de las proteasas que descomponen la proteína. Si se recubre con un cuerpo protector (como un inhibidor de proteasa), el fármaco proteico puede sobrevivir, pero no puede ayudarlo a cruzar la pared intestinal porque la molécula es demasiado grande y no puede ingresar al torrente sanguíneo tan fácilmente como los medicamentos comunes con moléculas pequeñas. El recubrimiento tiene un impacto negativo en la farmacocinética. Hay un control limitado sobre la velocidad a la que el fármaco ingresa al torrente sanguíneo y el tiempo de residencia en los tejidos y órganos del cuerpo. Puede ocurrir toxicidad si el medicamento ingresa al torrente sanguíneo demasiado rápido, si la concentración del medicamento en la sangre es demasiado alta o si el medicamento permanece demasiado tiempo. Por el contrario, si el fármaco se libera y entra al torrente sanguíneo con demasiada lentitud, puede perder su eficacia. Aunque los medicamentos inyectables pueden evitar trastornos gastrointestinales, muchos pacientes no están dispuestos a recibir agujas todos los días. Entonces los científicos pensaron en una manera mejor. En los últimos 20 años, han surgido otros sistemas de administración de medicamentos: parches, implantes, inyecciones de acción prolongada, geles tópicos, píldoras de liberación controlada y aerosoles nasales y pulmonares, que representan más de 20 mil millones de dólares en ventas anuales en Estados Unidos. Los más notables son dos medicamentos aprobados recientemente por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU.: Nutropin Depot y Gliadel. Nutropin Depot es una micropartícula hecha de un polímero degradable que contiene hormona de crecimiento humano y puede liberar hormona de crecimiento de manera sostenible hasta 4 semanas después de cada inyección. Gliadel es una lámina delgada que se puede implantar en el cerebro y administrar medicamentos de quimioterapia directamente a los tumores cerebrales. Otra es una membrana injertada recubierta con un polímero que libera el fármaco. Esta membrana de injerto es muy eficaz para mantener la permeabilidad de los vasos sanguíneos después de que se eliminan los coágulos de sangre mediante angiografía. Esta membrana de injerto ya ha sido aprobada para su venta en Europa y pronto lo seguirá Estados Unidos. Los científicos han explorado casi todas las partes del cuerpo humano que podrían servir como portal para las drogas, incluida la piel, la nariz, los pulmones y los intestinos. En el proceso, desarrollaron un diseño no invasivo para administrar moléculas complejas, como el uso de ondas de ultrasonido para bombardear medicamentos sin dolor en la piel. También están combinando nanotecnología con tecnología de microsíntesis para crear microchips implantables para la administración rutinaria y cuantitativa de medicamentos. Varios grupos de investigación están utilizando estas nuevas tecnologías para solucionar el problema de la absorción intestinal de fármacos. Por ejemplo, Mathiowitz y sus colegas de la Universidad de Brown han desarrollado un método para encapsular una proteína en pequeñas partículas coloidales llamadas bioadhesivos para que pueda atravesar las células del revestimiento intestinal o los espacios entre ellas. El concepto de utilizar bioadhesión para adherir fármacos orales a las membranas mucosas se originó en los años 1970 y 1980 con Takena Yokoi de la Universidad Astrofarmacéutica de Tokio, Japón, Robinson de la Universidad de Wisconsin-Madison y Peppas de la Universidad Purdue (actualmente en la Universidad Austin de Texas). ). Hasta hace 10 años, los polímeros bioadhesivos más prometedores parecían ser los plásticos hidrófilos llamados "hidropolímeros" o "hidrocoloides". A partir de estos primeros estudios, los investigadores concluyeron que los polímeros que "mojaban" más fácilmente, los que contenían el mayor número de grupos carboxilo (COOH), eran los bioadhesivos preferidos. Sin embargo, aunque estos materiales pueden adherirse a la pared intestinal, no son lo suficientemente permeables y liberan proteínas demasiado rápido. Mathiowitz descubrió en 1997 que una vez que la capa superficial de los polímeros bioadhesivos hidrófobos llamados "polianhídridos" se derretía, los grupos carboxilo quedaban expuestos y su capacidad para unirse a la pared intestinal era comparable a la de los polímeros hidrófilos, pero ingresaba más fácilmente al torrente sanguíneo a través de la vía. pared intestinal. En particular, un polianhídrido llamado "anhídrido sebácico del ácido polibutenodioico" mostró una adhesión más fuerte que otros materiales de prueba.
Actualmente, esta tecnología se ha utilizado para crear una forma oral de insulina (muchos métodos nuevos de administración se centran en la insulina porque es una proteína y es un medicamento que los diabéticos tipo I deben inyectarse regularmente). Se sabe por experimentos con animales que los polianhídridos tienen un gran potencial para el desarrollo de proteínas hidrofílicas o hidrofóbicas. Peppas y sus colegas también han desarrollado una clase de polímeros que no sólo son bioadhesivos sino que también se hinchan con los cambios de pH, protegiendo los fármacos proteicos como la insulina del ácido del estómago antes de que lleguen a la liberación alcalina post-intestinal de proteínas. También protege las proteínas de las proteasas en el intestino delgado y amplía temporalmente los canales entre las células intestinales, facilitando el paso de las proteínas. Otra forma de tomar medicamentos proteicos por vía oral es colocarlos en transportadores celulares que puedan atravesar la pared intestinal. Emisphere Technologies, una empresa de Tully, Nueva York, ha desarrollado una serie de transportadores celulares que parecen encoger las proteínas para que puedan atravesar más fácilmente las membranas celulares. Una vez que el portador introduce el fármaco en la célula, deja atrás la proteína, restaurando la proteína a su estado y actividad originales. Emisphere está probando insulina en pacientes con diabetes y heparina, una proteína que previene la coagulación de la sangre, en pacientes sometidos a cirugía de reemplazo de cadera y que pueden tener problemas con los coágulos sanguíneos. Algunos científicos también están trabajando en la combinación de fármacos proteicos con moléculas que se dirigen a receptores específicos en el tracto gastrointestinal. Russell Jones de Biotech Australia en Roswell, Nueva Gales del Sur, Australia, fue el primero en realizar esta investigación. Aprovechó el hecho de que las células intestinales captan la vitamina B12 a través de receptores y la entregan a la pared intestinal. Descubrió que simplemente uniendo una proteína a la vitamina B12, podía inducir a los receptores de la vitamina a aceptar no sólo la vitamina sino también la proteína. Sin embargo, el intestino tiene un número limitado de receptores de vitamina B12, por lo que es posible que no absorba suficiente cantidad del fármaco proteico para alcanzar la concentración terapéutica deseada en la sangre. Otros más están intentando utilizar lectinas u otras sustancias para hacerlo (las lectinas son moléculas pegajosas que se encuentran en grandes cantidades del tejido conectivo entre las células intestinales).