Encapsulação de FGF-2 em lipossomas para regeneração cardiovascular experimental

Abstract

O infarto do miocárdio (IM) representa a manifestação mais importante da doença isquêmica cardíaca. O Fator de Crescimento de Fibroblastos básico (FGF-2) caracteriza-se por induzir mecanismos de reparo cardíaco. Contudo, o seu uso clínico é limitado pela sua curta meia-vida biológica, baixa estabilidade e pouca especificidade para órgãos-alvos. Por sua vez, lipossomas são nanocarreadores amplamente explorados no tratamento de doenças cardiovasculares. Entretanto, o seu potencial para entrega de fatores de crescimento ao miocárdio não foi amplamente investigado. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma formulação lipossomal de FGF-2 para regeneração cardiovascular experimental. Inicialmente, lipossomas vazios (sem FGF-2) com diferentes tamanhos foram preparados pelo método de hidratação do filme lipídico e caracterizados quanto ao tamanho, índice de polidispersão (PDI), potencial zeta e morfologia. Testes de citocompatibilidade foram realizados em cardiomiócitos H9c2 e fibroblastos L929. Em seguida, avaliou-se a resposta tecidual e a retenção cardíaca dos lipossomas marcados com rodamina (Lipo-Rod) em um modelo murinho de IM. Neste procedimento, os lipossomas foram administrados por via transtorácica com auxílio de ecocardiografia e, após 3 dias, os animais foram eutanasiados para avaliação histológica. Após essa etapa, visando à encapsulação de FGF-2, foi realizada a otimização do tamanho dos lipossomas por extrusão, utilizando membranas de policarbonato com poro de 0,6 µm e 1 µm. Lipossomas contendo FGF-2 (Lipo-FGF-2) foram caracterizados físico-quimicamente. A eficiência de encapsulação (EE%) foi determinada por ELISA. A bioatividade dos Lipo-FGF-2 foi avaliada in vitro pela determinação da capacidade proliferativa de células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC). Como resultados, Lipo-Rod com tamanhos médios de 165 nm ± 1, 468 nm ± 16, 1551 nm ± 26 e 1954 nm ± 60 foram obtidos. Bem como, vesículas esféricas com cargas neutras (–8,5 ± 0,6; –9,1 ± 1,3; –2,7 ± 0,3; –1,1 ± 0,2). Os lipossomas não apresentaram citotoxicidade frente à cardiomiócitos e fibroblastos na faixa de molaridade 120 – 9,3 µM. No estudo in vivo, lipossomas de maiores tamanhos (1551 nm e 1954 nm) induziram inflamação significativa no tecido cardíaco em comparação com o grupo controle da lesão cardíaca (p<0,0001). Lipossomas de 468 nm induziram menor inflamação e maior retenção no tecido cardíaco 72 h após a injeção. Com a extrusão dos lipossomas, vesículas com tamanho médio de 748,1 ± 100,8 nm, PDI 0,202 e potencial zeta – 4,2 ± 0,38 mV foram obtidas. A incorporação do FGF-2 nos lipossomas não alterou estes parâmetros (738,7 ± 164,8 nm; PDI 0,146; –5,6 mV; p>0,05). A EE% do FGF-2 foi de 59,3 ± 8,2%. Com relação à bioatividade, os lipossomas carregados com FGF-2 induziram proliferação celular semelhante ao FGF-2 padrão. Em conclusão, lipossomas de tamanho aproximado de 500 nm demonstraram citocompatibilidade, retenção cardíaca e biocompatibilidade. Destaca-se, a administração inédita de lipossomas por injeção transtorácica guiada por ultrassom em um modelo animal de IM. A EE% do FGF-2 contido nos lipossomas manteve-se dentro do esperado para fármacos hidrofílicos encapsulados por carreamento passivo. Ainda, os lipossomas preservaram a atividade biológica do FGF-2, o que posiciona a formulação em um nível de desenvolvimento avançado para estudos in vivo.