Estudio de la interacción de triptanos con membranas lipídicas y su encapsulación en micelas poliméricas mediante simulaciones de dinámica molecular

Los triptanos son fármacos antimigrañosos diseñados a partir de serotonina (5-HT). Son agonistas selectivos de receptores 5-HT1 pero difícilmente atraviesan la barrera hemato-encefálica (BHE) para acceder a receptores centrales. Si bien el prototipo sumatriptan es de los triptanos más usados y está disponible en distintas formas, resulta necesario optimizar su eficacia y seguridad. Teniendo en cuenta que los poloxámeros son nanomateriales adecuados para vehiculizar fármacos, mejorarían la farmacocinética de sumatriptan, favorecerían su liberación prolongada y potencialmente su permeación a través de membranas. Aquí, realizamos simulaciones computacionales para entender el comportamiento de triptanos en membranas modelo. La interfase cumplió un papel clave en el anclaje de los compuestos indólicos: los grupos fosfato y colina favorecieron la distribución interfacial de estos compuestos, mediante múltiples interacciones. Confirmamos estos resultados experimentalmente. El comportamiento observado indica que estos compuestos no difunden fácilmente a través de membranas, como la BHE, con lo cual otro mecanismo de transporte sería necesario. También estudiamos la agregación de poloxámeros en agua y la encapsulación de sumatriptan en micelas poliméricas (resultaron adecuados). Los poloxámeros estudiados interactuaron con fosfatidilcolina dependiendo del entorno y su balance hidrofílico-lipofílico. Sería necesario profundizar en los efectos de estos poloxámeros sobre la permeación de fármacos.

Triptans are anti-migraine drugs designed based on serotonin (5-HT). They act as selective 5-HT1 receptor agonists, however they do not cross the blood brain barrier (BBB) to reach central receptors. Although the prototype sumatriptan is still the most used triptan and it is available in different forms, could be needed to optimize its effectiveness and safety. Taking into account the suitability of poloxamers as drug delivery nanomaterials, an improvement on sumatriptan pharmacokinetics, potentially membrane permeation and prolonged release could be expected by encapsulation. We performed computer simulations to understand the behavior of triptans in model membranes. The interphase played a key role in the anchoring of indolic compounds: choline and phosphate groups favor the interphacial distribution through several interactions. These results were experimentally confirmed. The observed behavior indicates that these compounds do not easily diffuse through lipid membranes, as BBB, thus another transport mechanism could be need. We also studied the poloxamers aggregation in water and sumatriptan encapsulation in polymeric micelles (they were suitable). The studied poloxamers have interacted with phosphatidylcholine depending on environment and hydrophilic-lipophilic balance. Further studies will be needed to consider different conditions to understand permeation mechanisms favored by these poloxamers.