Published May 15, 2023 | Version v1
Publication Open

Atorvastatin liposomes in a 3D-printed polymer film: a repurposing approach for local treatment of oral candidiasis

Creators

  • 1. Alexandria University

Description

Oral candidiasis (OC) is an opportunistic fungal infection, common amongst the elderly and the immunocompromised. Unfortunately, the therapeutic efficacy of common antifungals is imperiled by the rise of antifungal drug resistance. An alternative promising therapeutic option possibly contributing to antifungal therapy is drug repurposing. Herein, we aimed to employ novel pharmaceutical drug delivery for enhancing the emerging antifungal potential of the hypocholesterolemic drug atorvastatin (ATV). ATV-propylene-glycol-liposomes (ATV/PG-Lip) were prepared then integrated in 3D-printed (3DP) mucoadhesive films comprising chitosan, polyvinyl-alcohol and hydroxypropyl methylcellulose, as an innovative blend, for the management of OC. ATV/PG-Lip demonstrated good colloidal properties of particle size (223.3 ± 2.1 nm), PDI (0.12 ± 0.001) and zeta potential (-18.2 ± 0.3 mV) with high entrapment efficiency (81.15 ± 1.88%) and sustained drug release. Also, ATV/PG-Lip showed acceptable three-month colloidal stability and in vitro cytocompatibility on human gingival fibroblasts. The developed 3DP-films exhibited controlled ATV release (79.4 ± 1.4% over 24 h), reasonable swelling and mucoadhesion (2388.4 ± 18.4 dyne/cm2). In vitro antifungal activity of ATV/PG-Lip was confirmed against fluconazole-resistant Candida albicans via minimum inhibitory concentration determination, time-dependent antifungal activity, agar diffusion and scanning electron microscopy. Further, ATV/PG-Lip@3DP-film exceeded ATV@3DP-film in amelioration of infection and associated inflammation in an in vivo oral candidiasis rabbit model. Accordingly, the results confirm the superiority of the fabricated ATV/PG-Lip@3DP-film for the management of oral candidiasis and tackling antifungal resistance.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

داء المبيضات الفموي (OC) هو عدوى فطرية انتهازية، شائعة بين كبار السن والمصابين بنقص المناعة. لسوء الحظ، فإن الفعالية العلاجية لمضادات الفطريات الشائعة معرضة للخطر بسبب ارتفاع مقاومة الأدوية المضادة للفطريات. خيار علاجي بديل واعد ربما يساهم في العلاج المضاد للفطريات هو إعادة استخدام الأدوية. هنا، كنا نهدف إلى توظيف توصيل الأدوية الصيدلانية الجديدة لتعزيز الإمكانات المضادة للفطريات الناشئة لعقار أتورفاستاتين (ATV) الذي يحتوي على نقص كوليسترول الدم. تم تحضير ATV - propylene - glycol - liposomes (ATV/PG - Lip) ثم دمجها في أفلام لاصقة مخاطية ثلاثية الأبعاد (3DP) تشتمل على الكيتوزان والبولي فينيل الكحول وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، كمزيج مبتكر، لإدارة OC. أظهرت ATV/PG - Lip خصائص غروية جيدة لحجم الجسيمات (223.3 ± 2.1 نانومتر)، PDI (0.12 ± 0.001) وجهد زيتا (-18.2 ± 0.3 مللي فولت) مع كفاءة احتجاز عالية (81.15 ± 1.88 ٪) وإطلاق مستمر للدواء. أيضًا، أظهرت ATV/PG - Lip استقرارًا غروانيًا مقبولًا لمدة ثلاثة أشهر وتوافقًا خلويًا في المختبر على الخلايا الليفية اللثوية البشرية. أظهرت الأفلام ثلاثية الأبعاد المطورة إطلاق ATV متحكم به (79.4 ± 1.4 ٪ على مدار 24 ساعة)، وتورم معقول وتلاصق مخاطي (2388.4 ± 18.4 داين/سم 2). تم تأكيد النشاط المضاد للفطريات في المختبر من ATV/PG - Lip ضد المبيضات البيضاء المقاومة للفلوكونازول عن طريق تحديد الحد الأدنى من التركيز المثبط، والنشاط المضاد للفطريات المعتمد على الوقت، وانتشار الأجار والمسح المجهري الإلكتروني. علاوة على ذلك، تجاوز ATV/PG - Lip @ 3DP - film ATV@ 3DP - film في تحسين العدوى والالتهابات المرتبطة بها في نموذج أرنب المبيضات الفموي في الكائن الحي. وفقًا لذلك، تؤكد النتائج تفوق فيلم ATV/PG - Lip@3DP المصطنع لإدارة داء المبيضات الفموي ومعالجة المقاومة المضادة للفطريات.

Translated Description (French)

La candidose buccale (CO) est une infection fongique opportuniste, fréquente chez les personnes âgées et les personnes immunodéprimées. Malheureusement, l'efficacité thérapeutique des antifongiques courants est mise en péril par l'augmentation de la résistance aux médicaments antifongiques. Une autre option thérapeutique prometteuse pouvant contribuer au traitement antifongique est la réaffectation des médicaments. Ici, nous avons cherché à utiliser l'administration de nouveaux médicaments pharmaceutiques pour améliorer le potentiel antifongique émergent du médicament hypocholestérolémique atorvastatine (ATV). Des liposomes ATV-propylène-glycol (ATV/PG-Lip) ont été préparés puis intégrés dans des films mucoadhésifs imprimés en 3D (3DP) comprenant du chitosane, de l'alcool polyvinylique et de l'hydroxypropylméthylcellulose, en tant que mélange innovant, pour la gestion du CO. ATV/PG-Lip a démontré de bonnes propriétés colloïdales de la taille des particules (223,3 ± 2,1 nm), de la PDI (0,12 ± 0,001) et du potentiel zêta (-18,2 ± 0,3 mV) avec une efficacité de piégeage élevée (81,15 ± 1,88 %) et une libération prolongée du médicament. De plus, l'ATV/PG-Lip a montré une stabilité colloïdale acceptable de trois mois et une cytocompatibilité in vitro sur les fibroblastes gingivaux humains. Les films 3DP développés présentaient une libération contrôlée de VTT (79,4 ± 1,4 % sur 24 h), un gonflement et une mucoadhésion raisonnables (2388,4 ± 18,4 dyne/cm2). L'activité antifongique in vitro de l'ATV/PG-Lip a été confirmée contre Candida albicans résistant au fluconazole via la détermination de la concentration minimale inhibitrice, l'activité antifongique dépendante du temps, la diffusion de la gélose et la microscopie électronique à balayage. En outre, ATV/PG-Lip@ 3DP-filma dépassé ATV@ 3DP-filmdans l'amélioration de l'infection et de l'inflammation associée dans un modèle de lapin de candidose orale in vivo. En conséquence, les résultats confirment la supériorité du film ATV/PG-Lip @ 3DP fabriqué pour la prise en charge de la candidose buccale et la lutte contre la résistance antifongique.

Translated Description (Spanish)

La candidiasis oral (OC) es una infección fúngica oportunista, común entre los ancianos y los inmunocomprometidos. Desafortunadamente, la eficacia terapéutica de los antifúngicos comunes está en peligro por el aumento de la resistencia a los medicamentos antifúngicos. Una opción terapéutica alternativa prometedora que posiblemente contribuya a la terapia antifúngica es la reutilización de fármacos. En este documento, nuestro objetivo era emplear la administración de fármacos novedosos para mejorar el potencial antifúngico emergente del fármaco hipocolesterolémico atorvastatina (ATV). Los liposomas de ATV-propilenglicol (ATV/PG-Lip) se prepararon y luego se integraron en películas mucoadhesivas impresas en 3D (3DP) que comprenden quitosano, alcohol polivinílico e hidroxipropilmetilcelulosa, como una mezcla innovadora, para el manejo de OC. ATV/PG-Lip demostró buenas propiedades coloidales de tamaño de partícula (223.3 ± 2.1 nm), PDI (0.12 ± 0.001) y potencial zeta (-18.2 ± 0.3 mV) con alta eficiencia de atrapamiento (81.15 ± 1.88%) y liberación sostenida del fármaco. Además, ATV/PG-Lip mostró una estabilidad coloidal aceptable a los tres meses y una citocompatibilidad in vitro en fibroblastos gingivales humanos. Las películas 3DP desarrolladas exhibieron liberación controlada de ATV (79.4 ± 1.4% durante 24 h), hinchazón y mucoadhesión razonables (2388.4 ± 18.4 dinas/cm2). La actividad antifúngica in vitro de ATV/PG-Lip se confirmó contra Candida albicans resistente al fluconazol mediante la determinación de la concentración inhibitoria mínima, la actividad antifúngica dependiente del tiempo, la difusión en agar y la microscopía electrónica de barrido. Además, la película ATV/PG-Lip@3DP excedió la película ATV@3DP en la mejora de la infección y la inflamación asociada en un modelo de conejo de candidiasis oral in vivo. En consecuencia, los resultados confirman la superioridad de la película ATV/PG-Lip @ 3DP fabricada para el tratamiento de la candidiasis oral y la lucha contra la resistencia a los antifúngicos.

Files

s13346-023-01353-4.pdf.pdf

Files (4.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4310e4116be43ae1a8120608cc6f5634
4.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الجسيمات الشحمية أتورفاستاتين في فيلم بوليمر مطبوع ثلاثي الأبعاد: نهج إعادة توجيه للعلاج الموضعي لداء المبيضات الفموي
Translated title (French)
Liposomes d'atorvastatine dans un film polymère imprimé en 3D : une approche de réaffectation pour le traitement local de la candidose orale
Translated title (Spanish)
Liposomas de atorvastatina en una película de polímero impresa en 3D: un enfoque de reutilización para el tratamiento local de la candidiasis oral

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4376609793
DOI
10.1007/s13346-023-01353-4

Is supplement to
https://openalex.org/W2349170458 (Other)
https://openalex.org/W2347388571 (Other)
https://openalex.org/W2131832286 (Other)
https://openalex.org/W2066229664 (Other)
https://openalex.org/W2063439799 (Other)
https://openalex.org/W2017997482 (Other)
https://openalex.org/W2000989730 (Other)
https://openalex.org/W1591566813 (Other)
https://openalex.org/W1515624972 (Other)
https://openalex.org/W145811235 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1551631156
  • https://openalex.org/W1999003507
  • https://openalex.org/W2005783546
  • https://openalex.org/W2029601577
  • https://openalex.org/W2055659735
  • https://openalex.org/W2059046089
  • https://openalex.org/W2059740626
  • https://openalex.org/W2115993813
  • https://openalex.org/W2185564569
  • https://openalex.org/W2224313269
  • https://openalex.org/W2260059422
  • https://openalex.org/W2329500697
  • https://openalex.org/W2341466389
  • https://openalex.org/W2416924784
  • https://openalex.org/W2528088648
  • https://openalex.org/W2737279841
  • https://openalex.org/W2749136979
  • https://openalex.org/W2753400916
  • https://openalex.org/W2792526526
  • https://openalex.org/W2800414804
  • https://openalex.org/W2803042846
  • https://openalex.org/W2884984240
  • https://openalex.org/W2906561227
  • https://openalex.org/W2909625928
  • https://openalex.org/W2914632087
  • https://openalex.org/W2920302906
  • https://openalex.org/W2923406305
  • https://openalex.org/W2941109092
  • https://openalex.org/W2952093670
  • https://openalex.org/W2973028089
  • https://openalex.org/W2981541958
  • https://openalex.org/W3033353207
  • https://openalex.org/W3036620126
  • https://openalex.org/W3081082661
  • https://openalex.org/W3082227295
  • https://openalex.org/W3092866036
  • https://openalex.org/W3093425453
  • https://openalex.org/W3113966399
  • https://openalex.org/W3118280528
  • https://openalex.org/W3119341827
  • https://openalex.org/W3124828082
  • https://openalex.org/W3150812691
  • https://openalex.org/W3155415276
  • https://openalex.org/W3160811978
  • https://openalex.org/W3163575089
  • https://openalex.org/W3176706199
  • https://openalex.org/W3191738708
  • https://openalex.org/W3201623043
  • https://openalex.org/W3204801045
  • https://openalex.org/W4200146054
  • https://openalex.org/W4200431334
  • https://openalex.org/W4205690004
  • https://openalex.org/W4207000688
  • https://openalex.org/W4224070743
  • https://openalex.org/W4226372767
  • https://openalex.org/W4280586873
  • https://openalex.org/W4295757004
  • https://openalex.org/W4308684335