Microcápsulas de ciprofloxacino con disolución aumentada para el tratamiento de biopelículas bacterianas en infecciones pulmonares

Las infecciones crónicas por Pseudomonas aeruginosa en fibrosis quística (FQ) representan un desafío terapéutico debido a la formación de biopelículas resistentes y la limitada eficacia de las terapias actuales. En este estudio se desarrollaron microcápsulas inhalables de ciprofloxacino (CIP) con recubrimiento lipídico y porógenos (NaCl o D-manosa), mediante secado por atomización. Estas microcápsulas fueron diseñadas para modular la liberación del antibiótico y mejorar su biodisponibilidad pulmonar usando gelatina (GA) como agente de matriz y ácido palmítico como encapsulante. Se evaluaron sus propiedades aerodinámicas, cinética de liberación, eficiencia de encapsulación, morfología, actividad antimicrobiana y citotoxicidad in vitro. Las microcápsulas con D-manosa en el recubrimiento mostraron una eficiencia de encapsulación de 88,9%, similar a las microesferas CIP-GA desnudas (90,3%), y superior a las microcápsulas sin porógeno (74,8%). En celdas de Franz, las microcápsulas con D-manosa liberaron 17,2% de su dosis, equivalente a 64,5 µg/mL de CIP en la primera hora en los ensayos de eficacia antimicrobiana, superando al control y correlacionándose con mayor actividad antimicrobiana sobre biopelículas de P. aeruginosa. El perfil aerodinámico de estas formulaciones (MMAD = 4,63µm, FPF >60%) demostró sobresalientes características respirables. Se estimó que, con cuatro dosis inhalables (i.e. cápsulas cargadas con la formulación), se alcanzarían 32,7 µg/mL en fluido epitelial pulmonar; sin embargo, la concentración efectiva observada en los ensayos fue de 64,5µg/mL, lo que sugiere que aumentar la carga de microcápsulas por dosis o utilizar un DPI con cápsulas de mayor volumen permitiría alcanzar la dosis requerida. En conjunto, estos resultados validan el diseño propuesto como una estrategia eficaz para mejorar la biodisponibilidad pulmonar de CIP, ofreciendo una plataforma adaptable para enfermedades crónicas con necesidades terapéuticas insatisfechas.