Detergentes: De los principios físicos a las aplicaciones biofarmacéuticas (o por qué prevenimos la covid-19 con agua y jabón / Detergents: From physical principles to biopharmaceutical applications (or why we fight covid-19 with toilet soap)

Los detergentes son anfifilos solubles que poseen la capacidad de solubilizar grasas, dando lugar a micelas mixtas lípido-detergente, que son solubles en agua. Los detergentes son ampliamente utilizados en las industrias alimentaria y de bebidas, textil, médica y farmacéutica, entre otras. En biología molecular, los detergentes son herramientas insustituibles en la solubilización de las membranas celulares y la posterior purificación de proteínas de membrana. La presente revisión resume cuatro décadas de investigación sobre detergentes en el laboratorio de los autores. Una introducción sobre los detergentes y las membranas va seguida por una descripción cuantitativa detallada del mecanismo de solubilización de la membrana por los detergentes, y por una discusión crítica del concepto de membranas resistentes a los detergentes en relación con la hipótesis de las balsas lipídicas (rafts). A continuación, se incluye una sección experimental que resume los principales resultados del grupo de los autores. Finalmente, se describen algunas aplicaciones biofarmacéuticas. Como ejemplo práctico, se discute el uso de jabón de tocador en la prevención de la COVID-19. (AU)

Detergents are soluble amphiphiles that possess the capacity to solubilize fats, giving rise to water-soluble, lipid-detergent mixed micelles. Detergents find an extensive use in food and drink, textile, medical and pharmaceutical industries, among others. In molecular biology, detergents are irreplaceable tools in the solubilization of cell membranes and subsequent membrane protein purification. The present review summarizes four decades of investigation on detergents in the authors’ laboratory. An introduction on detergents and membranes is followed by a detailed, quantitative description of the mechanism of membrane solubilization by detergents, and a critical discussion of the concept of detergent-resistant membranes as related to the lipid raft hypothesis. An experimental section follows, summarizing the main results in the authors’ group. Finally, some biopharmaceutical applications are described. As a working example, the use of toilet soap in the prevention of COVID-19 is discussed. (AU)

Antitumoral activity of micellar solutions containing allyl isothiocyanate: an in vitro study / Actividad antitumoral de soluciones micelares que contienen isotiocianato de alilo: un estudio in vitro

INTRODUCTION: Several natural products exhibit promising antineoplastic activity against bladder cancer cells, including allyl isothiocyanate (AITC). However, the AITC irritates the mucous membranes and induces eczematous or vesicular skin reactions. Thus, pharmaceutical formulations are necessary to overcome these problems. The aim was to develop micellar solutions containing AITC and investigate their antitumoral activity in bladder carcinoma cell lines. METHOD: The micellar solutions were prepared by cold dispersion method. Subsequently, we evaluated cytotoxicity, cell proliferation, cell cycle kinetics and long-term effects of micelles in bladder cancer cells. RESULTS: Cytotoxicity and cell proliferation assays showed there was an increase in AITC activity when it was encapsulated in micelles. We also observed cell cycle arrest in the S phase after treatment with AITC-micelles. Furthermore, the formulation was able to maintain the long-term effects of free AITC. CONCLUSIONS: The micellar solutions developed can become an interesting approach for administration of AITC in the treatment of bladder cancer

INTRODUCCIÓN: Varios productos naturales exhiben actividad antineoplásica prometedora contra las células can¬cerosas de vejiga, incluido el isotiocianato de alilo (AITC). Sin embargo, el AITC irrita las membranas mucosas e induce reacciones cutáneas vesiculares o eccematosas. Por tanto, las formulaciones farmacéuticas son necesarias para superar estos problemas. El objetivo era desarrollar soluciones micelares que contengan AITC e investigar su actividad antitumoral en líneas celulares de carcinoma de vejiga. MÉTODO: Las soluciones micelares se prepararon mediante el método de dispersión en frío. Posteriormente, eval¬uamos la citotoxicidad, la proliferación celular, la cinética del ciclo celular y los efectos a largo plazo de las micelas en las células del cáncer de vejiga. RESULTADOS: Los ensayos de citotoxicidad y proliferación celular mostraron que hubo un aumento en la actividad de AITC cuando se encapsuló en micelas. También observamos la detención del ciclo celular en la fase S después del tratamiento con micelas AITC. Además, la formulación pudo mantener los efectos a largo plazo del AITC libre. CONCLUSIONES: Las soluciones micelares desarrolladas pueden convertirse en un enfoque interesante para la ad¬ministración de AITC en el tratamiento del cáncer de vejiga

The reduction in iodine absorption through rat skin by polymeric mi¬celles in comparison with Povidone-Iodine: an ex-vivo study / Reducción de la absorción de yodo a través de la piel de ratas por micelas poliméricas en comparación con Povidona yodada: un estudio ex vivo

BACKGROUND: topical antiseptic agents have been used widely in normal skin and wound which is associated with side effects such as systemic toxicity. OBJECTIVE: Iodine is a non-metallic agent with an antimicrobial property that is used in the clinic as antiseptic. Iodophores such as Povidone-Iodine (PVP-I) introduced to improve the stability of the aqueous solution of iodine. Time taking and expensive procedures for producing complex between iodine and polyvinyl pyrolidine and systemic iodine absorption after topical PVP-I application are limitations on the application of this iodophore. The aim of this study was the design and evaluation of polymeric micelles for the overcoming of PVP-I limitations. METHODS: Eight polymeric micelle formulations prepared by the thin-layer method based on full-factori¬al DESIGN: In an ex-vivo study permeability of iodine- loaded in polymeric micelles through rat skin was evaluated in comparison with PVP-I. RESULTS: polymeric micelles demonstrated particle size between 14-153 nm that is affected by critical micelle concentration (CMC) and molecular weight of the polymer. Maximum % of drug released after 24 h was 62.3% that mainly controlled by the type of polymer. All polymeric micelles significantly decreased the percentage of drug permeated through rat skin and so decreased the risk of iodine toxicity. The minimum bactericidal concentration of polymeric micelles was comparable with PVP-I. CONCLUSIONS: Polymeric micelle demonstrated a perfect topical carrier for iodine loading and delivery through the skin by Iodine entrapment into the skin and sufficiently antimicrobial effect

ANTECEDENTES: los agentes antisépticos tópicos se han utilizado ampliamente en la piel y heridas normales, lo que se asocia con efectos secundarios como la toxicidad sistémica. OBJETIVO: el yodo es un agente no metálico con propiedades antimicrobiana que se usa en la clínica como antiséptico. Los yodóforos como la povidona yodada (PVP-I) son introducidos para mejorar la estabilidad de la solución acuosa de yodo. El tiempo y el procedimiento costoso para producir complejos entre yodo y polivinil pirolidina y la absorción sistémica de yodo después de la aplicación tópica de PVP-I son limitaciones en la aplicación de este yodóforo. El objetivo de este estudio fue el diseño y la evaluación de micelas poliméricas para superar las limitaciones de PVP-I. MÉTODOS: Ocho formulaciones de micelas poliméricas son preparadas por el método de capa delgada basado en un diseño factorial completo. En un estudio ex vivo, se evaluó la permeabilidad del yodo cargado en micelas poliméricas a través de la piel de rata en comparación con PVP-I. RESULTADOS: las micelas poliméricas demostraron un tamaño de partícula entre 14-153 nm que se vea fectado por la concentración crítica de micelas (CMC) y el peso molecular del polímero. El porcentaje máximo de fármaco liberado después de 24 h fue del 62,3% que se controla principalmente por el tipo de polímero. Todas las micelas poliméricas disminuyeron significativamente el porcentaje de fármaco permeado a través de la piel de rata y, por lo tanto, disminuyeron el riesgo de toxicidad por yodo. La concentración bactericida mínima de micelas poliméricas fue comparable con PVP-I. CONCLUSIÓN: la micela polimérica demostró ser un portador tópicovperfecto para la carga y entrega de yodo a través de la piel mediante el atrapamiento de yodo en la piel y un efecto antimicrobiano suficiente

Modelos estructurales de la micela de caseína / Structural models for the casein micelle

La micela de caseína constituye un sistema coloidal muy estable en la leche. Este hecho tiene importantesimplicaciones prácticas relacionadas con la formación de los geles de caseína, así como con la estabilidad delos productos lácteos durante su tratamiento térmico, concentración y almacenamiento. Por este motivo, lamicroestructura de la micela de caseína ha sido intensamente estudiada durante las últimas cinco décadas. Apesar de ello, existen todavía muchas lagunas sobre su estructura y estabilidad, como se refleja en los resultadosderivados de recientes investigaciones basadas en el empleo de novedosas técnicas analíticas

Casein micelle constitutes a very stable milk colloidal system. This has significant practical implicationsespecially regarding to casein gel formation and stability of dairy products during heating, concentration andstorage. For that reason, the microstructure of the casein micelle has been intensively investigated during thelast five decades. However, specific questions about micelle structure and stability are still arising as new instrumentalmethodologies become available