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Superoxide Dismutase: a therapeutic candidate for oxidative stress
carrageno sobre electrodos indicadores, probando con se logran con condiciones poco drásticas, lo que permite el
electrodos de Clark y con electrodos amperométricos mantenimiento de una elevada actividad enzimática en su
clásicos para H2O2, resultando estos últimos, más interior. Además son porosas lo que permite el intercambio
efectivos. El biosensor fue evaluado in vitro con el sistema de sustancias pero impide la pérdida de la enzima, y son
xantina/Xantina Oxidasa y permitió la caracterización de transparentes, lo que facilita el seguimiento de las
otras proteínas antioxidantes en cuanto a su efecto sobre el propiedades ópticas de las proteínas encapsuladas.
anión superóxido.
Por otra parte la encapsulación de la SOD en liposomas
Figura 5. Representación esquemática de cuatro formas de (Figura 5D) ha logrado mejorar la biodistribución y
inmovilización mediada por atrapamiento que se han empleado preservar la estabilidad, siendo efectiva como estrategia
en la caracterización y optimización de la SOD. A) Atrapamiento terapéutica. La SOD1 recombinante encapsulada en
en una red proteica entrecruzada con glutaraldehído. B) liposomas fue utilizada en el tratamiento de heridas por
Atrapamiento en gel. C) Microencapsulación en cristal de sílica quemaduras (60), demostrando una reducción de las
porosa. D) Encapsulación en liposomas. lesiones tisulares, el edema y la necrosis local, así como un
incremento en la reepitelialización y la cicatrización en
Un acercamiento más actual a esta aplicación es pacientes tratados, respecto a pacientes control que
descrito por Emregul E. en 2005 (58), quien logra un recibieron placebo.
biosensor para aniones radicales, atrapando la SOD en
gelatina reforzada por entrecruzamiento con glutaraldehído Igualmente se ha constatado la efectividad de
sobre la superficie de un electrodo de platino. El sensor fue liposomas recubiertos de PEG como sistemas portadores
evaluado en varias condiciones de pH y fuerza iónica, de SOD1, que permiten su liberación controlada en sitios
manteniendo una medición estable, proporcional a la artríticos inflamados, en pacientes y modelos murinos de
concentración de O2-, con un límite de detección de 0,01 artritis reumatoide, mediando una disminución de la
mmol L−1 y una relación señal/ruido de 3. El dispositivo inflamación y del depósito de inmunocomplejos (61).
retuvo de un 80 a un 60 % de su sensibilidad tras el uso
por 4 semanas, demostrando que la gelatina brinda un Otra aplicación referida a la encapsulación de la SOD
microambiente estable y biocompatible con la SOD, que en liposomas, es descrita por Pluta J. y Karolewicz B. en
mantiene la actividad enzimática de forma eficiente (58). 2003 (62), que encapsulan la enzima en liposomas
Algunas aplicaciones directas en las que este biosensor obtenidos a partir de lecitina de soya, estearilamina,
pudo ser probado, fueron la evaluación de la capacidad fosfatidilglicerol y colesterol, recubiertos de quitosano, un
antioxidante de drogas derivadas de ácido acetilsalicílico y polisacárido biocompatible de uso industrial y biomédico.
la determinación del estrés oxidativo en tejido cerebral Este recubrimiento funciona como mucoadhesivo por su
tumoral y sano (58). alta hidratación, permitiendo al liposoma depositarse y
liberar su contenido en las mucosas (62). Estos preparados
La microencapsulación ofrece también ventajas han mostrado alta retención de la actividad SOD y ofrecen
atractivas para el estudio de la SOD en microambientes propiedades útiles, desde el punto de vista terapéutico para
controlados y para posibles aplicaciones terapéuticas. Un el tratamiento de inflamación y lesiones mucosales, así
ejemplo lo constituye el atrapamiento de la SOD1 en como para algunas hipersensibilidades que ocurren a nivel
microcápsulas de cristal de sílica porosa (Figura 5C), de las mucosas (62).
obtenido por el método sol-gel (59). Estas microcápsulas
Una aplicación similar es lograda por Domínguez A. et
al. en el 2004 (63), quienes logran un sistema de liberación
controlada de la SOD, atrapándola en hidrogeles de CMC.
Éste constituye uno de los primeros intentos de
inmovilización por atrapamiento de la SOD en hidrogeles,
para uso biomédico. Dicho sistema se logró por adición
estequiométrica de 2-cloro-1-metilpiridin ioduro (CMP-I)
a la solución de la enzima con CMC. El preparado retuvo
la actividad enzimática de forma eficiente y mejoró las
propiedades farmacológicas respecto a la enzima nativa
(63). La cinética de liberación fue determinada,
presentando una liberación de un 50 % a las 72 horas. Este
sistema basado en hidrogeles de entrecruzamiento
intermedio (54 %), promueve además la proliferación de
fibroblastos humanos en cultivo, pues su estructura porosa
y esponjosa provee un ambiente adecuado que actúa como
soporte para las células adherentes, que no es muy
reticulado o compacto, lo que permite el crecimiento (63).
Los resultados expuestos reafirman los sistemas de
liberación controlada de SOD basados en hidrogeles, como
herramientas útiles en la farmacología y la terapia, que
disminuyen el estrés oxidativo y promueven la
@Real Academia Nacional de Farmacia. Spain 33
carrageno sobre electrodos indicadores, probando con se logran con condiciones poco drásticas, lo que permite el
electrodos de Clark y con electrodos amperométricos mantenimiento de una elevada actividad enzimática en su
clásicos para H2O2, resultando estos últimos, más interior. Además son porosas lo que permite el intercambio
efectivos. El biosensor fue evaluado in vitro con el sistema de sustancias pero impide la pérdida de la enzima, y son
xantina/Xantina Oxidasa y permitió la caracterización de transparentes, lo que facilita el seguimiento de las
otras proteínas antioxidantes en cuanto a su efecto sobre el propiedades ópticas de las proteínas encapsuladas.
anión superóxido.
Por otra parte la encapsulación de la SOD en liposomas
Figura 5. Representación esquemática de cuatro formas de (Figura 5D) ha logrado mejorar la biodistribución y
inmovilización mediada por atrapamiento que se han empleado preservar la estabilidad, siendo efectiva como estrategia
en la caracterización y optimización de la SOD. A) Atrapamiento terapéutica. La SOD1 recombinante encapsulada en
en una red proteica entrecruzada con glutaraldehído. B) liposomas fue utilizada en el tratamiento de heridas por
Atrapamiento en gel. C) Microencapsulación en cristal de sílica quemaduras (60), demostrando una reducción de las
porosa. D) Encapsulación en liposomas. lesiones tisulares, el edema y la necrosis local, así como un
incremento en la reepitelialización y la cicatrización en
Un acercamiento más actual a esta aplicación es pacientes tratados, respecto a pacientes control que
descrito por Emregul E. en 2005 (58), quien logra un recibieron placebo.
biosensor para aniones radicales, atrapando la SOD en
gelatina reforzada por entrecruzamiento con glutaraldehído Igualmente se ha constatado la efectividad de
sobre la superficie de un electrodo de platino. El sensor fue liposomas recubiertos de PEG como sistemas portadores
evaluado en varias condiciones de pH y fuerza iónica, de SOD1, que permiten su liberación controlada en sitios
manteniendo una medición estable, proporcional a la artríticos inflamados, en pacientes y modelos murinos de
concentración de O2-, con un límite de detección de 0,01 artritis reumatoide, mediando una disminución de la
mmol L−1 y una relación señal/ruido de 3. El dispositivo inflamación y del depósito de inmunocomplejos (61).
retuvo de un 80 a un 60 % de su sensibilidad tras el uso
por 4 semanas, demostrando que la gelatina brinda un Otra aplicación referida a la encapsulación de la SOD
microambiente estable y biocompatible con la SOD, que en liposomas, es descrita por Pluta J. y Karolewicz B. en
mantiene la actividad enzimática de forma eficiente (58). 2003 (62), que encapsulan la enzima en liposomas
Algunas aplicaciones directas en las que este biosensor obtenidos a partir de lecitina de soya, estearilamina,
pudo ser probado, fueron la evaluación de la capacidad fosfatidilglicerol y colesterol, recubiertos de quitosano, un
antioxidante de drogas derivadas de ácido acetilsalicílico y polisacárido biocompatible de uso industrial y biomédico.
la determinación del estrés oxidativo en tejido cerebral Este recubrimiento funciona como mucoadhesivo por su
tumoral y sano (58). alta hidratación, permitiendo al liposoma depositarse y
liberar su contenido en las mucosas (62). Estos preparados
La microencapsulación ofrece también ventajas han mostrado alta retención de la actividad SOD y ofrecen
atractivas para el estudio de la SOD en microambientes propiedades útiles, desde el punto de vista terapéutico para
controlados y para posibles aplicaciones terapéuticas. Un el tratamiento de inflamación y lesiones mucosales, así
ejemplo lo constituye el atrapamiento de la SOD1 en como para algunas hipersensibilidades que ocurren a nivel
microcápsulas de cristal de sílica porosa (Figura 5C), de las mucosas (62).
obtenido por el método sol-gel (59). Estas microcápsulas
Una aplicación similar es lograda por Domínguez A. et
al. en el 2004 (63), quienes logran un sistema de liberación
controlada de la SOD, atrapándola en hidrogeles de CMC.
Éste constituye uno de los primeros intentos de
inmovilización por atrapamiento de la SOD en hidrogeles,
para uso biomédico. Dicho sistema se logró por adición
estequiométrica de 2-cloro-1-metilpiridin ioduro (CMP-I)
a la solución de la enzima con CMC. El preparado retuvo
la actividad enzimática de forma eficiente y mejoró las
propiedades farmacológicas respecto a la enzima nativa
(63). La cinética de liberación fue determinada,
presentando una liberación de un 50 % a las 72 horas. Este
sistema basado en hidrogeles de entrecruzamiento
intermedio (54 %), promueve además la proliferación de
fibroblastos humanos en cultivo, pues su estructura porosa
y esponjosa provee un ambiente adecuado que actúa como
soporte para las células adherentes, que no es muy
reticulado o compacto, lo que permite el crecimiento (63).
Los resultados expuestos reafirman los sistemas de
liberación controlada de SOD basados en hidrogeles, como
herramientas útiles en la farmacología y la terapia, que
disminuyen el estrés oxidativo y promueven la
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