Nanotechnology-Based Targeted Drug Delivery: An Emerging Tool to Overcome Tuberculosis

Baranyai, Z. ; Soria-Carrera, H. ; Alleva, M. ; Millan-Placer, A.C. (Universidad de Zaragoza) ; Lucia, A. (Universidad de Zaragoza) ; Martin-Rapun, R. (Universidad de Zaragoza) ; Ainsa, J.A. (Universidad de Zaragoza) ; de la Fuente, J.M.

Resumen: The appearance and rapid spread of drug resistant strains of tuberculosis (TB), one of the deadliest infectious diseases, pose a serious threat to public health and increase the need for shorter, less toxic, and more effective therapies. Developing new drugs is difficult and often associated with side effects, so nanotechnology has emerged as a tool to improve current treatments and to rescue drugs having elevated toxicity or poor solubility. Due to their size and surface chemistry, antimicrobial-loaded nanocarriers are avidly taken up by macrophages, the main cells hostingMycobacterium tuberculosis. Macrophages are continuously recruited to infected areas, they can transport drugs with them, making passive targeting a good strategy for TB treatment. Active targeting (decorating surface of nanocarriers with ligands specific to receptors displayed by macrophages) further increases local drug concentration, and thus treatment efficacy. Although in in vivo studies, nanocarriers are often administered intravenously in order to avoid inaccurate dosage in animals, translation to humans requires more convenient routes like pulmonary or oral administration. This report highlights the importance and progress of pulmonary administration, passive and active targeting strategies toward bacteria reservoirs to overcome the challenges in TB treatment.

La aparición y la rápida propagación de cepas de tuberculosis (TB) resistentes a los medicamentos, una de las enfermedades infecciosas más mortales, representan una grave amenaza para la salud pública y aumentan la necesidad de tratamientos más breves, menos tóxicos y más eficaces. El desarrollo de nuevos fármacos es difícil y, a menudo, se asocia con efectos secundarios, por lo que la nanotecnología se ha convertido en una herramienta para mejorar los tratamientos actuales y rescatar fármacos que tienen una toxicidad elevada o una solubilidad deficiente. Debido a su tamaño y química de superficie, los nanoportadores cargados de antimicrobianos son absorbidos con avidez por los macrófagos, las principales células que albergan Mycobacterium tuberculosis.. Los macrófagos se reclutan continuamente en las áreas infectadas, pueden transportar medicamentos con ellos, lo que hace que la focalización pasiva sea una buena estrategia para el tratamiento de la TB. La focalización activa (decoración de la superficie de los nanoportadores con ligandos específicos de los receptores mostrados por los macrófagos) aumenta aún más la concentración local del fármaco y, por lo tanto, la eficacia del tratamiento. Aunque en estudios in vivo, los nanotransportadores a menudo se administran por vía intravenosa para evitar dosis inexactas en animales, la traducción a humanos requiere vías más convenientes, como la administración pulmonar u oral. Este informe destaca la importancia y el progreso de la administración pulmonar, las estrategias de orientación pasiva y activa hacia los reservorios de bacterias para superar los desafíos en el tratamiento de la TB.

Idioma: Inglés

DOI: 10.1002/adtp.202000113

Año: 2020

Publicado en: Advanced Therapeutics 4, 1 (2020), 2000113 [22 pp]
ISSN: 2366-3987

Originalmente disponible en: Texto completo de la revista

Factor impacto SCIMAGO: 0.125 - Biochemistry (medical) (Q4) - Genetics (clinical) (Q4) - Pharmacology (medical) (Q4) - Pharmaceutical Science (Q4) - Pharmacology (Q4) - Medicine (miscellaneous) (Q4)

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/FSE
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/EC/H2020/842652/EU/Targeted intracellular delivery of antitubercular agents by functionalized nanocapsules/TBNANO
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/BIO2017-84246-C2-1-R
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/CTQ2015-66869-P
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/RYC-2013-12570
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/SAF2017-84839-C2-1-R

Tipo y forma: Article (Published version)

Área (Departamento): Área Microbiología (Dpto. Microb.Ped.Radio.Sal.Pú.)
Área (Departamento): Área Química Orgánica (Dpto. Química Orgánica)