Dra. Rosalba Patiño Herrera
Tecnológico Nacional de México en Celaya
23 agosto 2022
LIBERACIÓN PROLONGADA DE METFORMINA PARA EL CONTROL DE LA DIABETES MELLITUS
La diabetes mellitus es un problema mundial debido a su elevada prevalencia y a la discapacidad que produce, es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad; cerca del 8.3% de la población mundial padece esta enfermedad, su origen radica en algunos factores como la obesidad y el sedentarismo. La diabetes mellitus desarrolla enfermedades graves que afectan el corazón, los vasos sanguíneos, los dientes, los riñones, los ojos, los nervios y desarrolla infecciones acortando la esperanza de vida, es causada por un trastorno metabólico multifacético caracterizado por defectos en la secreción de insulina y/o la acción de la insulina, causando hiperglucemia, donde la concentración de glucosa plasmática en ayunas está por encima de 1.26 g/L o por encima de 2.00 g/L en sangre en cualquier momento.
El clorhidrato de metformina es uno de los agentes más utilizados para el control de la Diabetes mellitus, es un antihiperglucemiante oral que mejora la tolerancia a la glucosa en los pacientes al disminuir la glucosa plasmática basal y posprandial. La metformina actúa a través de tres mecanismos: primero, reduce la producción de glucosa hepática al inhibir la hipoglucemia y evita la hiperinsulinemia; en segundo lugar, aumenta la sensibilidad a la insulina en el músculo y mejora la captación y utilización de glucosa periférica; tercero, retrasa la absorción intestinal de glucosa. Las dosis tradicionales requieren altos niveles de medicación, generando toxicidad, en ensayos clínicos controlados de ingesta de 850 mg de metformina, tres veces al día, los niveles plasmáticos máximos se alcanzan entre 2.5 y 3.0 horas después de la ingestión y no superan los 590–1300 ng/ml con una vida media entre 1.5 y 4.5 horas, alcanzando una concentración más baja en sangre que en plasma. La adsorción de la metformina es lenta e incompleta, de una dosis oral, alrededor del 30 al 50 % se excreta sin cambios en la orina dentro de las primeras 24 h y alrededor del 30 % en las heces, lo que sugiere que se ingieren dosis altas que no son utilizadas por el organismo y se desechan sin cumplir su función. Para mantener bajos los niveles de fármaco en suero se suministran niveles inferiores a la dosis requerida, provocando fármaco-resistencia. La necesidad de liberar fármacos de forma paulatina o sostenida ha dado lugar a una exhaustiva investigación que ha generado diferentes soluciones.
En nuestro equipo de investigación se sintetizaron nanopartículas de sílice mesoporosas, con una porosidad del 39% (tamaño de poro de 6.1 nm) y se utilizaron como matriz para la adsorción de metformina. La porosidad facilita la entrada y adsorción de metformina en la superficie y en el interior de los poros de las nanopartículas. La carga superficial de las nanopartículas permite la adsorción de metformina protonada en función del pH, obteniendo un sistema estable ya que se adsorbe en las partículas por fuerzas electrostáticas. Se logró adsorber 170 mg de metformina por gramos de nanopartículas a un pH de 7. Para evitar una liberación temprana de metformina, las nanoparticulas cargadas con metformina se mezclaron con gel de quitosan y se comprimieron en gránulos, luego se recubrieron con cinco capas de quitosano para retardar la liberación del medicamento. Manteniendo el pH= 1.2 (que es el menor pH del estómago en ayunas) en 17 horas se liberan 170 mg de metformina por gramo de nanopartículas. Si el pH es mayor a 1.2, la liberación de metformina se prolonga significativamente, debido al equilibrio electrostático que mantiene la metformina con las nanopartículas. Así los gránulos sintetizados en Ingeniería Química del Tecnológico Nacional de México en Celaya, formados con nanopartículas de sílice mesoporosas cargadas con metformina y recubiertos con quitosano son una opción para evitar la ingesta innecesaria de medicamentos en exceso, y así se descarta posibles daños en los órganos vitales del cuerpo humano.
