[en] Chronic liver disease (CLD) refers to any pathological state of the liver characterized by the progression from a state of fibrosis to the onset of liver cirrhosis or advanced CLD, one of the main complications being portal hypertension (PH). There are different causes that can induce liver injury, which can be life-threatening in case of liver failure, often requiring liver transplantation. There are currently very few treatments available to slow the progression of liver disease with PH. Statins have been one of the most extensively studied classes of drugs in recent decades, proving to be beneficial in the context of CLD, although causing certain adverse effects at the muscular and hepatic level. To avoid the toxicity generated by statins in patients with this pathology, while increasing their therapeutic potential, this doctoral thesis is based on the development of nanoparticles as a drug delivery system for CLD and their study in experimental models of cirrhosis. Specifically, this work focuses on the use of polymeric micelles (PM) as nanodevices to encapsulate simvastatin, as the reference statin, and target it to liver sinusoidal endothelial cells (LSEC) due to the fundamental role played by these cells as sensors and drivers of CLD. Thus, the aim is to maintain the LSEC healthy phenotype to preserve the liver function. This thesis is divided into two studies: in the first study, two types of PM based on Pluronic® F127 and F108 polymers were evaluated for simvastatin delivery (PM-Sim) and tested in an advanced CLD model by bile duct ligation (BDL); in the second study, the PM-F127 was functionalized (FPM) by coupling peptide ligands of LSEC membrane receptors (CD32b, CD36 and integrin αVβ3 receptors) for active targeting of the nanoparticle to this cell type, and its efficacy was assessed in two experimental models of liver cirrhosis, by BDL and by thioacetamide (TAA) toxic induction. PM-F127-Sim showed the highest cell internalization rates in isolated rat LSEC and significantly lower toxicity than free simvastatin, improving their cell phenotype in vitro. In vivo biodistribution of PM-F127 was mainly hepatic and after one week of administration in the BDL model, PM-F127-Sim demonstrated a superior effect to free drug in reducing PH with no signs of toxicity. Functionalization of PM with different peptide ligands resulted in stable formulations with a greater degree of in vivo internalization in LSEC than untargeted PM. Administration of FPM-Sim in BDL rats reduced muscle and liver toxicity levels relative to free simvastatin, albeit with a moderate portal pressure lowering effect. In a less severe model of TAA-induced cirrhosis, treatment with the FPM-CD32b-Sim nanoparticle for two weeks significantly decreased portal pressure values, which was associated with a lower percentage of liver fibrosis, as well as stimulation of nitric oxide synthesis. Altogether, the use of PM for simvastatin delivery is postulated as a safe and effective tool for the management of PH in non-decompensated CLD, being its functionalization with the peptide ligand CD32b a way to optimize its specific targeting to LSEC, improving the therapeutic potential of statins. Moreover, this delivery system could be used not only to encapsulate statins, but any beneficial drug or combination of them to improve dysfunctional LSEC.

[es] La enfermedad hepática crónica (EHC) incluye cualquier estado patológico del hígado caracterizado por una fibrosis progresiva que conduce a la aparición de cirrosis hepática o EHC avanzada, siendo una de sus principales complicaciones la hipertensión portal. Existen diferentes causas que pueden inducir a una lesión hepática, la cual puede ser potencialmente mortal en caso de insuficiencia hepática, siendo necesario en muchos casos un trasplante de hígado. Actualmente, existen muy pocos tratamientos disponibles para frenar la progresión de la enfermedad hepática con hipertensión portal. Uno de los grupos de fármacos más ampliamente estudiados en las últimas décadas son las estatinas, que han demostrado ser beneficiosas en el contexto de la EHC, aunque pueden provocar ciertos efectos adversos a nivel muscular y hepático. Para evitar la toxicidad generada por las estatinas en pacientes con esta patología y aumentar al mismo tiempo su potencial terapéutico, la presente tesis doctoral se basa en el desarrollo de nanopartículas como sistema de administración de fármacos para la EHC y su estudio en modelos experimentales de cirrosis. En concreto, este trabajo se centra en el uso de micelas poliméricas (MP) como dispositivos para encapsular simvastatina, como estatina de referencia, y dirigirla a las células endoteliales sinusoidales hepáticas (LSEC, liver sinusoidal endothelial cells) debido al papel fundamental que desempeñan estas células como sensores e impulsoras de la EHC. En este sentido, la finalidad es mantener el fenotipo sano de las LSEC para así preservar la función hepática. La tesis se divide en dos estudios: en el primer estudio se evaluaron dos tipos de MP basadas en los polímeros Pluronic® F127 y F108 para administrar simvastatina (MP-Sim), y se testaron en un modelo de EHC avanzada por ligadura del conducto biliar (BDL, bile duct ligation); en el segundo estudio la MP-F127 se funcionalizó (FMP) mediante el acoplamiento de ligandos peptídicos de receptores de membrana de las LSEC (receptores CD32b, CD36 e integrina αVβ3) para un direccionamiento activo de la nanopartícula hacia este tipo celular y se analizó su eficacia en dos modelos experimentales de cirrosis hepática, el de BDL y el de inducción tóxica por tioacetamida (TAA). La MP-F127-Sim mostró los mayores índices de internalización celular en LSEC aisladas de rata y una toxicidad significativamente menor que la simvastatina libre, mejorando su fenotipo celular in vitro. La biodistribución in vivo de MP-F127 fue principalmente hepática y tras una semana de administración en el modelo de BDL, la MP-F127-Sim demostró un efecto superior al del fármaco libre en la reducción de la hipertensión portal sin signos de toxicidad. La funcionalización de MP con distintos ligandos peptídicos resultó en formulaciones estables con un mayor grado de internalización in vivo en LSEC que las MP no dirigidas. La administración de FMP-Sim en ratas BDL redujo los niveles de toxicidad muscular y hepática respecto a la simvastatina libre, aunque con un efecto reductor de la presión portal moderado. En un modelo menos grave de cirrosis como el inducido por TAA, el tratamiento durante dos semanas con la nanopartícula FMP-CD32b-Sim consiguió rebajar significativamente los valores de presión portal, lo que se asoció con un porcentaje menor de fibrosis hepática, así como a la estimulación de la síntesis de óxido nítrico. En definitiva, el uso de MP para la administración de simvastatina se postula como una herramienta segura y eficaz para el manejo de la hipertensión portal en la EHC no descompensada, siendo su funcionalización con el ligando peptídico de CD32b una forma de optimizar su direccionamiento específico hacia las LSEC, mejorando el potencial terapéutico de las estatinas, así como de cualquier combinación beneficiosa de fármacos.