Repositorio
Institucional

Vergara, Daniela

Evaluation of Preclinical Efficacy of Curcumin-Loaded Bicosome Systems in Amelioration of Oral Mucositis

MDPI

PHARMACEUTICS

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Background/Objectives: Oral mucositis (OM) is a common and debilitating side effect of cancer therapy, characterized by ulceration or inflammation of the oral mucosa. This study evaluates the preclinical efficacy of curcumin-loaded bicosome systems (cur-BS) in mitigating chemotherapy-induced OM in mice. Methods: BS were prepared using a combination of 1,2-di-palmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC) and 1,2-dihexanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DHPC), alpha-tocopherol, and curcumin, encapsulated within liposomal vesicles. Three formulations with different curcumin concentrations (180, 540, and 900 mu M) were characterized by particle size, polydispersity index (PDI), encapsulation efficiency (EE), appearance, and morphology. The formulation with the highest concentration (cur-BS 5x) was selected for ex vivo permeability studies, release profile analysis, and in vitro anti-inflammatory efficacy. OM was induced in mice using 5-fluorouracil (5-FU) and acetic acid. Cur-BS 5x was compared to the commercial product Dentoxol (R). Results: The results showed that cur-BS 5x provided sustained release through a mechanism involving both diffusion and matrix relaxation, enhancing curcumin retention in deeper skin layers. Treatment with cur-BS 5x downregulated the expression of inflammatory markers (IL-1 beta and TNF-alpha). Macroscopic assessments demonstrated that both cur-BS 5x and Dentoxol (R) reduced OM severity, with the greatest improvement observed between days 6 and 9. By day 24, OM scores were 1.25 +/- 0.5 for cur-BS 5x and 1.0 +/- 0.0 for Dentoxol (R), indicating effectiveness in both treatments. However, histological analysis revealed superior tissue recovery with cur-BS 5x, showing better epithelial structure and reduced inflammation. Cur-BS 5x-treated mice also exhibited greater weight recovery and higher survival rates compared to the Dentoxol (R) group. Conclusions: These findings suggest that cur-BS 5x may enhance OM treatment, offering outcomes comparable to or better than those of Dentoxol (R).Antecedentes/Objetivos: La mucositis oral (MO) es un efecto secundario común y debilitante de la terapia contra el cáncer, caracterizado por ulceración o inflamación de la mucosa oral. Este estudio evalúa la eficacia preclínica de los sistemas de bicosomas cargados con curcumina (cur-BS) para mitigar la MO inducida por quimioterapia en ratones. Métodos: Los BS se prepararon utilizando una combinación de 1,2-di-palmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC) y 1,2-dihexanoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DHPC), alfa-tocoferol y curcumina, encapsulados dentro de vesículas liposomales. Tres formulaciones con diferentes concentraciones de curcumina (180, 540 y 900 μM) se caracterizaron por tamaño de partícula, índice de polidispersidad (PDI), eficiencia de encapsulación (EE), apariencia y morfología. La formulación con la concentración más alta (cur-BS 5x) fue seleccionada para estudios de permeabilidad ex vivo, análisis del perfil de liberación y eficacia antiinflamatoria in vitro. Se indujo OM en ratones utilizando 5-fluorouracilo (5-FU) y ácido acético. Cur-BS 5x se comparó con el producto comercial Dentoxol (R). Resultados: Los resultados mostraron que cur-BS 5x proporcionó una liberación sostenida a través de un mecanismo que involucra tanto difusión como relajación de la matriz, mejorando la retención de curcumina en capas más profundas de la piel. El tratamiento con cur-BS 5x reguló negativamente la expresión de marcadores inflamatorios (IL-1 beta y TNF-alfa). Las evaluaciones macroscópicas demostraron que tanto cur-BS 5x como Dentoxol (R) redujeron la gravedad de OM, con la mayor mejoría observada entre los días 6 y 9. Para el día 24, las puntuaciones de OM fueron 1,25 +/- 0,5 para cur-BS 5x y 1,0 +/- 0,0 para Dentoxol (R), lo que indica efectividad en ambos tratamientos. Sin embargo, el análisis histológico reveló una recuperación tisular superior con cur-BS 5x, mostrando una mejor estructura epitelial y una inflamación reducida. Los ratones tratados con cur-BS 5x también mostraron una mayor recuperación de peso y tasas de supervivencia más elevadas en comparación con el grupo tratado con Dentoxol (R). Conclusiones: Estos hallazgos sugieren que cur-BS 5x podría mejorar el tratamiento de la otitis media, ofreciendo resultados comparables o incluso mejores que los de Dentoxol (R).

artículo original

curcumin

bicosomes

delivery systems

ex vivo skin permeation

oral mucositis

10.3390/pharmaceutics17020181

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NECK-CANCER

LIPOSOMES

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HEAD

ANTIOXIDANTS

PREVENTION

STABILITY

HEALTH

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WOS:001429801600001

Evaluation of Preclinical Efficacy of Curcumin-Loaded Bicosome Systems in Amelioration of Oral Mucositis

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Pharmacology & Pharmacy

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Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) from the Chilean Government through FONDECYT Postdoctoral Project#Mechanism for the Recovery and Resilience of the European Union#MICINN(Spanish GovernmentMinistry of Science & Innovation, Spain (MICINN))

Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID) from the Chilean Government through FONDECYT Postdoctoral Project [3210533]

Mechanism for the Recovery and Resilience of the European Union

MICINN [CPP2021-008954, PID2021-124848OB-I00, ANID-Milenio-NCN2023_054]

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