Assessment and optimization of the therapeutic potential of an anti-inflammatory dendrimer by its formulation in catanionic vesicles for the topical treatment of psoriasis

Autor: Jebbawi, Ranime
Přispěvatelé: Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan (CPTP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Paul Sabatier. Université Toulouse III - Paul Sabatier (UPS), Toulouse, FRA., Rémy Poupot, Muriel Blanzat, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Fédération de Recherche Fluides, Energie, Réacteurs, Matériaux et Transferts (FERMAT), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IDeAS - Interfaces Dynamiques et Assemblages Stimulables (IDeAS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Chemical Sciences. Paul Sabatier. Université Toulouse III-Paul Sabatier (UPS), Toulouse, FRA., 2021. English
Chemical Sciences. Paul Sabatier. Université Toulouse III-Paul Sabatier (UPS), Toulouse, FRA., 2021. English. ⟨NNT : ⟩
Popis: Psoriasis is a chronic inflammatory skin disease that affects 2-3% of the world's population. It is characterized by an abnormal proliferation of keratinocytes, dilation of dermal blood vessels and an infiltration of inflammatory cells into the skin. Although effective, the side effects of anti-psoriatic treatments limit their long-term use. A Poly(PhosphorHydrazone) dendrimer capped with AzaBisPhosphonate groups, called ABP, has previously been shown to have anti-inflammatory properties both in vitro and in animal models of chronic inflammatory diseases such as rheumatoid arthritis and multiple sclerosis. The aim of our study is to assess and optimize the therapeutic potential of ABP dendrimer as a new approach for psoriasis therapy. We have shown that ABP dendrimer applied topically in physiological buffer, without specific formulation, significantly reduced the inflammation induced by imiquimod in mice. However, the therapeutic efficacy of the ABP dendrimer for the topical treatment of psoriasis should be improved. The barrier properties of the stratum corneum and physicochemical properties of the ABP dendrimer both contribute to limit its skin penetration and therefore its therapeutic efficacy by topical route. In order to maximize its therapeutic effects, we have formulated the dendrimer in an innovative delivery system, sugar-derived tricatenar catanionic vesicles. These catanionic vesicles, developed in our team, are formed from a bilayer of two opposite charges surfactants. In addition to their biocompatibility, these catanionic vesicles have previously demonstrated their ability to promote skin penetration of active ingredients when their bilayer is in fluid state. After optimization of dendrimer formulation in catanionic vesicles, we obtained stable vesicles capable of encapsulating up to 80% of the dendrimer. We have also shown that the insertion of the dendrimer into the vesicular bilayer makes it fluid at skin temperature. Our studies in vitro have successfully shown that the formulation of dendrimer in catanionic vesicles allows deep skin penetration of the dendrimer into the viable epidermis and dermis. Finally, in order to assess the anti-psoriatic efficacy of the formulation in vivo, experiments were conducted on a murine model of psoriasis induced by imiquimod. Altogether, our results highlight the potential of this innovative formulation to deliver dendrimer to the deeper skin layers for the treatment of psoriasis.; Le psoriasis est une dermatose inflammatoire chronique qui affecte 2 à 3% de la population mondiale. Les lésions psoriasiques sont caractérisées par une prolifération anormale des kératinocytes, une dilatation des vaisseaux sanguins dermiques et une infiltration de cellules inflammatoires dans la peau. Malgré l’efficacité des traitements anti-psoriasiques, leurs effets secondaires limitent leur utilisation à long terme. Plusieurs études réalisées dans nos équipes ont montré qu’un dendrimère de type Poly(PhosphorHydrazone) à terminaisons AzaBisPhosphonates, nommé ABP, présente des propriétés anti-inflammatoires in vitro et dans des modèles animaux de maladies inflammatoires chroniques, telles que la polyarthrite rhumatoïde et la sclérose en plaque. L’objectif de notre étude est d'évaluer et d’optimiser le potentiel thérapeutique de l’ABP comme une nouvelle approche pour le traitement du psoriasis. Nous avons montré que l’administration topique de l’ABP dans un tampon physiologique, sans formulation particulière, réduit significativement l’inflammation induite par l’imiquimod chez les souris. Toutefois, l'efficacité thérapeutique du dendrimère ABP pour le traitement topique du psoriasis doit être améliorée. En effet, la structure complexe et les propriétés de barrière du stratum corneum, mais aussi les propriétés physico-chimiques du dendrimère ABP limitent sa pénétration cutanée et donc son efficacité thérapeutique par voie topique. Afin de maximiser ses effets thérapeutiques, nous avons formulé le dendrimère dans un système de vectorisation innovant, des vésicules catanioniques tricaténaires dérivées de sucre. Ces vésicules catanioniques, développées dans notre équipe, sont formées d’une bicouche de deux tensioactifs de charges opposées. Outre leur biocompatibilité, ces vésicules catanioniques ont déjà démontré leur capacité à promouvoir la pénétration cutanée d’actifs quand leur bicouche est à l’état fluide. Après l’optimisation de la formulation du dendrimère dans les vésicules catanioniques, nous avons obtenu des vésicules stables et capables d’encapsuler jusqu’à 80 % du dendrimère. Nous avons également montré que l’insertion du dendrimère dans la membrane des vésicules la rend fluide à la température de la peau. Nos études in vitro sur différents modèles de peaux ont montré que la formulation du dendrimère dans les vésicules catanioniques permet une pénétration cutanée profonde du dendrimère. Enfin, afin d’évaluer l’efficacité anti-psoriasique de la formulation in vivo, des expériences ont été menées sur le modèle murin de psoriasis induit par l’imiquimod. L’ensemble de nos résultats mettent en avant l’efficacité de la formulation dans la délivrance du dendrimère dans les couches cutanées profondes pour le traitement du psoriasis.
Databáze: OpenAIRE
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