Un team di ricercatori guidato dalla Curtin University ha scoperto un nuovo modo per migliorare il tasso di assorbimento della cannabis medicinale se assunta per via orale , che potrebbe essere potenzialmente utilizzato per trattare disturbi neurologici come il morbo di Alzheimer, la sclerosi multipla e le lesioni cerebrali traumatiche in futuro.
Pubblicato sulla rivista PLOS ONE e finanziato dal partner industriale Zelira Therapeutics, i ricercatori sono stati in grado di creare minuscole capsule contenenti cannabinoidi che, se assunte per via orale, sono state assorbite dall’organismo più velocemente e penetrano più rapidamente nel cervello nei modelli di topi con malattie neurologiche, rispetto a quando è stato consegnato in forma liquida.
Il ricercatore capo, il Professore Associato Ryu Takechi del Curtin Health Innovation Research Institute (CHIRI) e la School of Population Health della Curtin University, ha affermato che c’è stato un crescente interesse nell’uso del cannabidiolo per trattare varie malattie neurologiche , ma ci sono limitazioni dovute il suo scarso assorbimento e sensibilità alla luce e all’acido dello stomaco se consumato per via orale.
“Il cannabidiolo si trova nella cannabis medicinale ed è un popolare rimedio naturale per le persone che vivono con malattie neurologiche e metaboliche. A causa delle limitazioni nell’assorbimento, abbiamo mirato a progettare e testare un nuovo metodo di somministrazione dei farmaci”, ha affermato il Professore Associato Takechi.
“Il nostro team è stato in grado di migliorare significativamente l’assorbimento e la somministrazione cerebrale del cannabidiolo somministrandolo in una nuova forma di microcapsule, in combinazione con un acido biliare naturale.
“Con questa nuova forma incapsulata, siamo stati in grado di migliorare notevolmente la consegna cerebrale del cannabidiolo di 40 volte in modelli animali e siamo stati anche in grado di proteggere il farmaco dall’ossidazione e dalla degradazione da parte della luce, il che aiuta a prolungare la durata di conservazione del prodotto”.
Il professore associato Takechi ha affermato che i risultati potrebbero essere utili per supportare l’uso clinico della cannabis medicinale nel trattamento dei disturbi neurologici.
“In questo studio, siamo stati in grado di dimostrare per la prima volta che un acido biliare ha effettivamente aumentato l’assorbimento e la ritenzione del cannabidiolo all’interno del cervello. Ciò dimostra che gli acidi biliari potrebbero essere utilizzati per migliorare la somministrazione di cannabidiolo se assunti per via orale, in particolare nel trattamento di disturbi neurologici”, ha affermato il professore associato Takechi.
“Sono necessarie ulteriori ricerche per verificare se questo tipo di metodo di somministrazione dei farmaci potrebbe avere successo negli studi sull’uomo, ma i nostri risultati sono molto promettenti”.
Il CEO di Zelira, il dott. Oludare Odumosu, si è detto soddisfatto dell’esito della collaborazione con il Professore Associato Takechi e il suo team.
“La nuova tecnologia di incapsulamento sembra migliorare significativamente l’efficienza con cui i farmaci a base di cannabinoidi possono essere somministrati nel cervello. Ciò potrebbe portare a miglioramenti nell’efficacia delle terapie con cannabinoidi per trattare i disturbi neurologici, riducendo i costi e migliorando la sicurezza”, ha affermato il dott. Oludare Odumosu.
Questa ricerca è stata uno sforzo collaborativo che ha coinvolto ricercatori del CHIRI, della Curtin Medical School e della School of Population Health della Curtin University, dell’Università di Newcastle e dell’Università di Otago.
Metodi
Le microcapsule contenenti CBD o DCA sono state formate utilizzando il metodo di gelificazione ionica con formulazioni di alginato di sodio all’1,5% e cloruro di calcio 100 mM. Ai topi C57BL/6J wild type assegnati casualmente a tre gruppi di trattamento (3-4 topi per gruppo) è stato somministrato CBD nelle seguenti preparazioni: 1) capsule CBD, 2) capsule CBD + capsule DCA e 3) olio CBD nudo (controllo). Per valutare la biodisponibilità a breve termine del CBD, campioni di plasma e cervello sono stati raccolti a 0,3, 1 e 3 ore dopo la somministrazione e i livelli di CBD sono stati analizzati con uno spettrometro di massa per cromatografia liquida.
Risultati
Abbiamo prodotto capsule sferiche con una dimensione di 400 ± 50 μm. Le capsule di CBD sono state calcolate per avere un carico di droga del 2% e un’efficienza di incapsulamento del 23%. I topi che hanno ricevuto capsule di CBD + capsule DCA hanno mostrato un aumento del 40% e del 47% della concentrazione plasmatica di CBD rispetto ai topi con capsule di CBD e olio di CBD nudo, rispettivamente. Inoltre, il gruppo Capsule CBD + capsule DCA ha mostrato un aumento del 48% e del 25% nella concentrazione cerebrale di CBD rispetto ai topi con capsule CBD e olio CBD nudo, rispettivamente.
Nei topi trattati con capsule di CBD + capsule di DCA, la concentrazione di CBD nel cervello ha raggiunto il picco di 0,3 ore con una disponibilità aumentata del 300% rispetto alle capsule di CBD e ai gruppi di olio di CBD nudo, che ha raggiunto il picco a 1 ora dopo la somministrazione.
Conclusioni
Il metodo di microincapsulazione combinato con un potenziatore della permeazione, DCA, ha aumentato la biodisponibilità a breve termine del CBD nel plasma e nel cervello.
Il cannabidiolo (CBD) è un potente costituente non psicoattivo della marijuana (Cannabis sativa) senza effetti intossicanti segnalati a differenza del tetraidrocannabinolo (THC) [1]. Il CBD si lega ai recettori CB1, CB2 e 5HT1A per modulare l’attività cellulare e inibire l’eccitotossicità [2].
Le proprietà antinfiammatorie e antiossidanti del CBD sono state riportate in numerose patologie, comprese le malattie neurodegenerative e metaboliche. Gli studi dimostrano che la somministrazione ripetuta di CBD può essere neuroprotettiva nei modelli animali della malattia di Alzheimer riducendo l’attivazione della microglia e l’attenuazione dei deficit di memoria [3].
Inoltre, è stato dimostrato che l’attivazione del sistema endocannabinoide preserva l’endotelio dei capillari cerebrali che forma la barriera ematoencefalica (BBB) [4, 5] ed esercita effetti terapeutici in modelli animali di diabete [6].
Il CBD è altamente lipofilo, sensibile alla luce e ampiamente scomposto nel duodeno, con conseguente biodisponibilità orale estremamente bassa nel plasma e nei tessuti (rispettivamente circa il 6% e l’1%) [7]. Sebbene l’uso cronico del CBD sia clinicamente ben tollerato, la sua labilità pone dei limiti per l’uso nella ricerca e nell’adattamento come farmacoterapia [8]. Pertanto, gli studi emergenti si sono concentrati sulle tecniche di incapsulamento che funzionano come veicolo per il CBD [9].
L’alginato di sodio è un estratto di alghe brune biocompatibile, idrofilo, non tossico e facilmente disponibile per l’uso umano. L’alginato reticola con ioni multivalenti come Ca2+ per formare polimeri idrogel stabili in condizioni acquose blande [10]. Pertanto, le microcapsule di alginato di calcio forniscono una barriera “fisica” per i farmaci volatili come il CBD contro l’esposizione alla luce e all’aria nei protocolli farmacologici.
In precedenza, i nostri studi hanno dimostrato che le microcapsule di alginato di sodio aumentano significativamente l’assorbimento cerebrale e gli effetti neuroprotettivi associati del probucolo, il farmaco antilipidemico altamente lipofilo [11]. I nostri studi successivi hanno confermato che la microincapsulazione migliora l’efficienza terapeutica dei farmaci lipofili proteggendoli dalla degradazione dovuta al basso pH dello stomaco e all’attività delle proteine di efflusso nell’epitelio intestinale [12, 13].
L’uso di potenziatori dell’assorbimento è un altro metodo per migliorare la biodisponibilità nella ricerca sulla somministrazione di farmaci. L’acido desossicolico (DCA) è un metabolita dell’acido chenodesossicolico, un acido biliare primario prodotto dal colesterolo nel fegato nell’uomo [14]. Gli acidi biliari hanno proprietà anfifiliche e funzionano principalmente come tensioattivi nel corpo. Il DCA è tra i numerosi acidi biliari secondari da utilizzare nella ricerca farmacocinetica come biomolecola che modifica la permeazione [15].
In particolare, i farmaci lipofili con bassi tassi di dissoluzione intestinale hanno mostrato un migliore assorbimento quando somministrati con DCA [16]. Gli acidi biliari promuovono la solubilità in acqua e aumentano la fluidità delle membrane fosfolipidiche, rendendoli candidati ideali per esperimenti di permeabilità BBB [16].
Un rapporto del nostro laboratorio ha mostrato che il co-incapsulamento con una variante DCA ha migliorato gli effetti di consegna mirata del probucolo [12]. Tuttavia, esiste una relativa scarsità di studi incentrati sugli effetti di permeazione del DCA sull’assorbimento del CBD. Le sfide fondamentali della somministrazione di DCA insieme a un farmaco labile come il CBD con un’esposizione minima all’ambiente e all’imposta sugli animali da esperimento devono ancora essere risolte.
In questo studio, abbiamo utilizzato il metodo di microincapsulazione dell’alginato di sodio per sviluppare capsule di CBD e valutare l’abbondanza di CBD in campioni di plasma e cervello di topi wild-type. Inoltre, abbiamo somministrato capsule di CBD insieme a capsule di DCA per esaminare la cinetica sangue-cervello del CBD in combinazione con un potenziatore della permeazione.
Lo studio ha catturato l’assorbimento del CBD in tre momenti precedenti e immediatamente dopo la sua concentrazione di picco per chiarire gli effetti a breve termine dei nostri eccipienti farmacologici. I risultati di questo studio possono fornire una potenziale strada per migliorare la penetranza del CBD in modelli di neurodegenerazione.
Ricerca originale: accesso aperto.
“La microincapsulazione di alginato di sodio migliora la biodisponibilità orale a breve termine del cannabidiolo quando somministrato con acido desossicolico” di Ryu Takechi et al. PLOS One
