Morphometric and Histopathologic Changes in Skeletal Muscle Induced for Injectable PLGA Microparticles / Cambios Morfométricos e Histopatológicos en el Músculo Esquelético Inducidos por Microparticulas de PLGA Inyectables

ABSTRACT

The administration of microencapsulated drug in a matrix acid poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) by intramuscular (IM) in humans has been approved by the FDA for various applications though it is not clear what effect they have on the morphological parameters of muscle tissue. The aim of this study was to analyze the morphological changes in the skeletal muscle tissue with their use. We used 12 adult female Sprague Dawley rats (Rattus novergicus) that were injected into their right gastrocnemius muscle belly with sterile vehicle solution (G1, n = 4), 0.5 mg PLGA microparticle (G2, n = 4) and 0.75 mg PLGA microparticle (G3, n = 4), both dissolved in a sterile vehicle solution. At 14 days post injection the number and diameter of muscle fibers, the level of inflammation and histology appearance in terms of organization of muscle fibers, cellular distribution, tissue morphology and the presence of polymer waste were determined and the results between the groups compared. The administration of the compound in a single dose did not alter the morphometric parameters (number and diameter of muscle fibers) despite generating a mild inflammation in the tissue associated with the presence of polymeric residues, suggesting that the PLGA microparticles were well tolerated by the muscle tissue at concentrations tested (0.5 and 0.75 mg).

RESUMEN

La administración de fármacos encapsulados en micropartículas de ácido poli-láctico/glicólico (PLGA) por vía intramuscular (IM) ha sido aprobada por FDA para su uso en seres humanos con variadas aplicaciones, no estando claro el efecto que tienen sobre los parámetros morfológicos del tejido muscular. El objetivo de este estudio fue analizar los cambios morfológicos en el tejido muscular esquelético. Se utilizaron 12 ratas (Rattus novergicus) hembras de la cepa Sprague Dawley, las cuales fueron inyectadas en el vientre del músculo gastrocnemio derecho con solución vehículo estéril (G1, n=4) y con micropartículas 0,5 mg (G2, n=4) y 0,75 mg de PLGA (G3, n=4) ambas disueltas en solución vehículo estéril. A los 14 días post inyección se determinó el número y diámetro de fibras musculares, el nivel de inflamación y el aspecto histológico en términos de organización de fibras musculares, así como la distribución y morfología celular del tejido conjuntivo y presencia de residuos poliméricos, comparándose los resultados entre los grupos de estudio. La administración del compuesto en una sola dosis no modificó los parámetros morfométricos (número y diámetro de las fibras musculares), a pesar de generar una inflamación leve en el tejido, asociado a la presencia de residuos poliméricos, lo que sugiere que microesferas de PLGA son bien toleradas por el tejido muscular en las concentraciones probadas (0,5 and 0,75 mg).