A doença do olho seco (DOS) é uma desordem multifatorial relacionada a um processo inflamatório das estruturas oculares. Ela afeta a produção do filme lacrimal e resulta em feridas na córnea que são de difícil cicatrização. Estudos recentes demonstraram que a insulina (INS) facilita o processo de cicatrização de feridas e restaura a produção de filme lacrimal em ratos diabéticos. No entanto, a INS é uma proteína que degrada com facilidade em meio biológico, carecendo de estratégias que melhorem sua biodisponibilidade para sua administração ocular. Neste contexto, lipossomas podem ser um veículo promissor para liberação tópica ocular da INS devido a sua biocompatibilidade, baixa toxicidade e alto tempo de residência na superfície ocular. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver lipossomas contendo INS para uso tópico no tratamento da DOS. Pelo método de hidratação do filme lipídico e homogeneização em homogeneizador de alta pressão, foram preparados lipossomas compostos por fosfatidilcolina de soja (PC), colato de sódio (NaC) e poloxamer 188 em tampão fosfato salino (PBS) 10 mM pH 7,4. A INS foi adicionada ao tampão PBS, usado para hidratação do filme lipídico, na concentração de 0,4 mg/mL. Os lipossomas foram esterilizados por filtração em membrana 0,22 µ e caracterizados quanto ao tamanho de partícula e índice de polidispersão (PdI) por espalhamento dinâmico de luz, potencial zeta, pH, eficiência de encapsulação (EE,%) e recuperação do fármaco (RF,%). Lipossomas de 125±3 nm, PdI de 0,27±0,01, potencial zeta de -11±1,5 mV, pH 7,1, EE 32±2% e RF 82±12% foram obtidos. Imagens de microscopia eletrônica de transmissão e de força atômica permitiram a observação de vesículas esféricas e assimétricas na presença de INS, com diâmetro médio variando de 120 a 150 nm. Estudos realizados por espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) mostraram que a bicamada lipídica dos lipossomas contendo INS apresentaram simetria, com espessura de 42 Å, e INS dispersa em populações compostas por 6 a 15 monômeros com tamanho hidrodinâmico variável. Armazenados a 4°C, os lipossomas mantiveram suas características físicas estáveis por até 60 dias; e à temperatura ambiente, não houve degradação da INS por pelo menos 72 h. O ensaio in vitro de irritação ocular HET-CAM demonstrou baixo potencial irritante para as formulações sem e com INS. Estudos em cultura de células de epitélio de córnea humana (HCE) imortalizada demonstraram que o tratamento com as formulações contendo 1 UI de INS não foram citotóxicos e não promoveram aumento de MMP-9 em relação aos controles. Observou-se, no entanto, aumento na produção de IL-6, o qual pode contribuir para a cicatrização de feridas. Desta forma, os lipossomas demonstraram ser um sistema de liberação promissor para a administração tópica ocular da INS para DOS e cicatrização de feridas.

Dry eye disease (DED) is a multifactorial disorder related to an inflammatory process in ocular structures. It affects tear film production and results in corneal wounds which are difficult to heal. Recent studies have shown that insulin (INS) facilitates the healing process of wounds and restores tear film production in diabetic rats. However, INS is a protein that degrades easily in biological environment, requiring strategies that improve its bioavailability in ocular delivery. In this context, liposomes may be a promising vehicle for ocular topical delivery of INS due to its biocompatibility, low toxicity and high residence time on the ocular surface. Thus, the aim of the present work was to develop liposomes containing INS for topical treatment of DED. Liposomes containing soy phosphatidylcholine (PC), sodium cholate (NaC) and poloxamer 188 in 10 mM phosphate buffered saline (PBS) pH 7.4 were prepared by the thin lipid film hydration method followed by high pressure homogenization. The INS was added to the PBS buffer used for lipid film hydration at a concentration of 0.4 mg/mL. The liposomes were sterilized using 0.22 µm filter and their particle size, polydispersity index (PdI), zeta potential (ZP), pH, encapsulation efficiency (EE%) and drug recovery (DR,%) were determined. Liposomes particle size was 125 ± 3 nm, PdI was 0.27 ± 0.01, ZP was -11 ± 1.5 mV, pH was 7.1 while EE and DR were 32 ± 2% and 82 ± 12%, respectively. Transmission electron and atomic force microscopy showed spherical and slightly asymmetric liposome vesicles in the presence of INS with a mean diameter varying from 120 to 150 nm. Small angle X-ray scattering (SAXS) studies showed symmetry in lipid bilayer of INS-loaded liposomes, with 42 Å thickness, and INS dispersed in populations varying from 6 to 15 monomers. Liposomes maintained their physical characteristics when stored at 4°C for up to 60 days while at room temperature, there was no INS degradation for at least 72 h. The in vitro ocular irritation assay HET-CAM showed low irritation potential for the formulations containing or not INS. Immortalized human corneal epithelial (HCE) cells culture demonstrated that formulations treatment containing 1 IU of INS were non-cytotoxic and did not increase MMP-9 levels compared to controls. However, increased IL-6 production has been observed, which may contribute to wound healing. Therefore, liposomes seem to be a promising delivery system for topical ocular delivery of INS for dry eye disease and wound healing.