Científicos de la Universidad de Granada (UGR), en colaboración con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Barcelona (UB), trabajan en un proyecto que pretende reforzar las mucosas nasales y orales, aumentar su efecto barrera y disminuir su permeabilidad para reducir o prevenir la penetración del SARS-CoV-2, el virus causante de la COVID-19.

El coronavirus SARS-CoV-2 se infiltra principalmente a través de las mucosas nasales u orales, en comparación con la baja penetración a través de la piel. El estudio tiene como objetivo desarrollar aerosoles que ‘imiten’ en su composición química y estructural los lípidos de la piel, ya que estos últimos son más impermeables al coronavirus.

Corte mediante mucotomo de mucosa bucal porcina para estudios ex vivo.

De este modo, se formarían estructuras lipídicas en las mucosas más reforzadas, que podrían impedir la penetración del virus. Esta innovación no proporcionaría una protección completa, pero la disminución de la permeabilidad podría evitar parcialmente la penetración del virus a nivel sistémico y así proteger a las personas en general y, en particular, al personal sanitario.

El equipo de investigación está formado por el Grupo de Innovaciones Cosméticas y Textiles del Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC) perteneciente al CSIC; la UB y la UGR, para la realización conjunta del proyecto i+d+i «Modificación de la mucosa como protección frente al SARS-COV-2».

Tras optimizar las metodologías más adecuadas para evaluar la permeabilidad de las mucosas, los investigadores aplicarán diferentes aerosoles basados en compuestos similares a los de la piel sobre mucosas bucales y nasales y tratarán de determinar, en un principio, su efecto impermeabilizante frente al agua. Seguidamente, se analizará la capacidad de penetración de un modelo de virus similar al coronavirus a través de las mucosas protegidas con el nuevo aerosol.

“Probablemente, esta innovación no proporcionará una protección completa, pero la disminución de la permeabilidad evitará parcialmente la penetración del virus a nivel sistémico y probablemente proporcionará una protección adicional a la de la mascarilla”, explica la profesora del departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica Beatriz Clares Naveros, que participa en este proyecto junto a Mª Luisa Coderch Negra( CSIC/IQAC) y Ana Cristina Calpena Campmany (UB).

La investigadora de la UGR Beatriz Clares Naveros.

Así, el grupo de científicos procedente del CSIC es especialista en la composición química y estructural de los lípidos de la piel. Este equipo ha trabajado ampliamente en la extracción y caracterización de lípidos de tejidos queratínicos como el estrato córneo de la piel, cabello, lana, etc.

Función barrera

La colaboración con Ana Calpena, de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Barcelona, está prevista como especialista en estructura, cinética y permeabilidad de las mucosas, mientras que Beatriz Clares se encargará de diseñar y desarrollar diferentes formulaciones con acción protectora y mucoadhesiva que puedan aplicarse a las mucosas para aumentar sus propiedades de función barrera.

El estrato córneo de la piel es la capa más externa de la epidermis y está formado por unas veinte subcapas de células muertas y aplanadas, los corneocitos, que constituyen una estructura de empaquetamiento. Entre estos existen unas bicapas lipídicas perfectamente estructuradas compuestas por lípidos que contribuyen a crear una barrera protectora prácticamente infranqueable (ceramidas, ácidos grasos y colesterol). Esta capa se vuelve permeable solo en caso de heridas, quemaduras o enfermedades cutáneas.

Sin embargo, las mucosas, las barreras que cubren la boca, faringe, bronquios, pulmones y sistema digestivo, son mucho más permeables a las infecciones. “Las mucosas están abiertas al mundo exterior y por eso disponen de mecanismos frente a los microbios, como la presencia de enzimas en la saliva, o los cilios de nuestros bronquios, que son como pequeños pelos diminutos capaces de filtrar el aire que respiramos. Pero estos mecanismos son insuficientes frente a un virus como el SARS-Cov-2”, explican las investigadoras.

“El impacto potencial sería enorme si toda la población pudiera protegerse a través de la mucosa nasal del SARS-CoV-2, incluso aunque fuera parcialmente. Hoy en día, la única protección contra la infección de la Covid-19 se basa en el uso de mascarillas. No sabemos en qué medida podría reducirse la permeabilidad, pero siempre proporcionaría protección adicional a la mascarilla”, señalan las autoras.

Las materias primas utilizadas deberán preservar las propiedades naturales de la mucosa sana y, al mismo tiempo, bloquear la entrada del virus, química y / o mecánicamente. Las investigadoras analizarán el uso combinado de formulaciones que bloqueen o degraden al virus para proporcionar efectos sinérgicos.

Además el diseño de las formulaciones tendrá en cuanta dos criterios: composición y forma de dosificación, ya que ambos podrían contribuir en el objetivo del proyecto.

A pesar de su especialidad, todos los investigadores implicados en el proyecto tienen una amplia experiencia en la vía de administración tópica y han llevado a cabo centenares de estudios de absorción / permeación con el fin de evaluar la penetración de activos a través de piel o mucosas.