Desenvolvimento e otimização por redes neurais artificiais de nanopartículas poliméricas contendo minoxidil e espironolactona para o direcionamento folicular no tratamento da alopecia androgenética

Abstract

A alopecia androgenética é uma condição altamente prevalente, associada a fatores genéticos e hormonais, que compromete a qualidade de vida dos indivíduos afetados. Diante das limitações das terapias convencionais e do potencial das nanopartículas poliméricas (PNPs) como sistemas de liberação direcionada, este trabalho teve como objetivo desenvolver PNPs contendo minoxidil (MXD) e espironolactona (SPL), a partir de formulações geradas por modelos de redes neurais artificiais (RNAs), visando avaliar a influência do tamanho no direcionamento folicular. Foram produzidas 127 formulações contendo MXD e 131 contendo SPL, das quais 47 e 32 formaram nanopartículas, respectivamente, possibilitando a identificação das variáveis mais relevantes para a formação dos sistemas. De modo geral, os resultados de caracterização das PNPs demonstraram ampla variabilidade nos parâmetros físico-químicos avaliados, com predominância de sistemas com índice de polidispersão inferior a 0,2, potenciais zeta superiores a 30 mV em módulo e eficiência de encapsulação acima de 70%. Para as 8 formulações empregadas nos estudos de penetração cutânea, os sistemas selecionados apresentaram parâmetros físico-químicos condizentes com as metas estabelecidas. Os modelos preditivos apresentaram desempenho satisfatório, com acurácia e precisão de até 85%, além de elevada concordância entre os valores preditos e experimentais. Os ensaios de penetração cutânea in vitro demonstraram que a formulação de MXD com tamanho intermediário (~200 nm) apresentou maior direcionamento para os folículos pilosos, diferindo significativamente das formulações de 115,3, 331,2 e 548,7 nm (p<0,0001). Para a SPL, as formulações de 137,4 e 325,9 nm apresentaram maior direcionamento para os folículos pilosos, enquanto a de 282,1 nm apresentou desempenho inferior, evidenciando um comportamento não linear dependente do tamanho. Em conjunto, os resultados confirmam a aplicabilidade de abordagens orientadas por dados para o desenvolvimento racional de sistemas nanoestruturados e permitem correlacionar o tamanho das PNPs ao direcionamento folicular de para o MXD e SPL voltados ao tratamento da alopecia androgenética.