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Title: Desenvolvimento de nanosistemas e avaliação biológica em modelos experimentais de infecção pelo Trypanosoma cruzi e Plasmodium sp.
Authors: Oliveira, Líliam Teixeira
metadata.dc.contributor.advisor: Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
Keywords: Nanotecnologia
Trypanosoma cruzi
Plasmodium
Issue Date: 2014
metadata.dc.contributor.referee: Diniz, Lívia de Figueiredo
Afonso, Luís Carlos Crocco
Oliveira, Mônica Cristina de
Magalhães, Nereide Stela Santos
Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
Citation: OLIVEIRA, Líliam Teixeira. Desenvolvimento de nanosistemas e avaliação biológica em modelos experimentais de infecção pelo Trypanosoma cruzi e Plasmodium sp. 2014. 168f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2014.
Abstract: A malária e a doença de Chagas são duas doenças parasitárias de grande importância em termos de morbidade e mortalidade no mundo. Entretanto, a quimioterapia disponível é até o momento, com algumas limitações. A nanotecnologia é uma estratégia nova e foi foco deste trabalho para o desenvolvimento de nanocarreadores adequados para o tratamento dessas duas doenças. A administração intravenosa de diferentes doses e tipos de nanocápsulas (NC) poliméricas de ácido poli-(D,L)-lático (PLA), ácido poli- (D,L)-lático-co-polietilenoglicol (PLA-PEG) e ácido poli-(D,L)-lático adsorvido com quitosana (PLAQUI) em camundongos infectados pelo P. berghei NK65 não induziu nenhuma diferença na sobrevida dos animais, nenhum efeito tóxico adicional ou alteração no curso da infecção, o que permitiu concluir que esses polímeros nas doses estudadas são seguros para o encapsulamento de fármacos antimaláricos e não possuem efeitos sobre o parasito. Foram encapsulados dois inibidores da síntese de fosfolípides pelo P. falciparum em NC e nanoemulsões (NE), albitiazolium e TE3, que estão em fase II do estudo clínico. As formulações foram testadas in vivo em camundongos infectados pelo P. vinckei pelas vias intraperitoneal (ip) e oral em diferentes doses. Foi observada redução de 37% da parasitemia no grupo tratado com NC-TE3 na dose 3 mg/Kg ip, mas sem aumento da sobrevida. Essas formulações não foram eficientes na melhoria da eficácia e da biodisponibilidade oral. O benzonidazol (BZ) por outro lado é o único fármaco disponibilizado no Brasil para o tratamento da Doença de Chagas e possui sérios efeitos adversos. Com objetivo de melhorar a eficácia terapêutica e diminuir os efeitos adversos do BZ foram desenvolvidas três formulações farmacêuticas autonanoemulsionáveis (SNEDDS) e uma formulação de NC polimérica de PLA carreando o BZ, elas foram caracterizadas quanto à distribuição de tamanho das dispersões por diferentes técnicas, espectroscopia de correlação de fótons (EDL), microscopia de força atômica (MFA) e fracionamento em campo de fluxo assimétrico (AsF4). Após contato dos SNEDDS com a água evidenciou-se a formação de nanoemulsões monodispersas estáveis com tamanho médio menor que 300 nm. O BZ associado aos SNEDDS teve sua biodisponibilidade relativa aumentada em 142% em relação à suspensão dos comprimidos, aumento da ASC (1,4 vezes), do t1/2 (7 vezes) e do tempo de residência plasmática (1,15 vezes) em camundongos sãos. A eficácia biológica em camundongos infectados com a cepa Y do T. cruzi parcialmente sensível ao BZ, indicou maior eficácia na cura de camundongos com um quarto das doses usuais (10 doses de 50mg/Kg). As NC de BZ não foram eficazes pela via IP e induziram um processo inflamatório no local da injeção que reduziu a sobrevida dos animais. O BZ na forma de suspensão do comprimido (50 mg/Kg/dia durante 20 dias) aumentou a permeabilidade intestinal de animais, enquanto as SNEDDS-BZ ou brancas não induziram nenhuma alteração da permeabilidade intestinal no mesmo período de tratamento. No modelo de toxicidade aguda, as formulações com BZ (100 mg/Kg) e algumas doses de SNEDDS (10, 50 e 100 mg/Kg) se mostraram bastante tóxicas induzindo leucopenia, anemia e alterações hepáticas e renais, particularmente nos camundongos machos. As formulações de SNEDDS-BZ se mostraram promissoras no aumento das concentrações plasmáticas do BZ e no aumento da eficácia com menores doses de BZ. Entretanto o regime de doses precisa ser melhorado para reduzir a toxicidade do fármaco associado a essas formulações.
metadata.dc.description.abstracten: The Malaria and the Chagas Disease are two parasitic diseases causing high morbidity and mortality worldwide. Chemotherapy is not satisfactory up to date. The nanotechnology is a new strategy and the focus of this work was the development of appropriate treatment for these two diseases using nanocarriers. Intravenous administration of different doses and types of polymeric nanocapsules (NC) (PLA, PLAPEG and PLAQUI) in Plasmodium berghei NK65-infected mice did not induce any difference in the survival of animals, no additional toxic effect or changing in the course of infection, indicating that these polymers are safe at the doses studied herein for the encapsulation of antimalarial drugs. Two inhibitors of the P. falciparum phospholipids synthesis were encapsulated in NC and NE, the albitiazolium and TE3, both are in phase II of the clinical study. The formulations were tested in vivo in Plasmodium vinckei-infected mice and 50% reduction in parasitemia in the group treated with 3 mg/kg IP was observed, although without increasing in survival. The formulations were not effective in improving the efficacy and the oral bioavailability. Benznidazole (BZ), on the other hand, is the only drug available in Brazil for the treatment of Chagas disease and shows several adverse effects. In order to improve therapeutic efficacy and to reduce adverse effects of BZ, three self-nanoemulsifying delivery systems (SNEDDS) and a polymeric formulation of PLA NC were developed and characterized for its size distribution by different techniques, photon correlation spectroscopy (PCS), atomic force microscopy (AFM) and asymmetrical flow field-flow fractionation (AsF4). After the contact of SNEDDS with water monodispersed and stable nanoemulsions were formed with an average size lower than 300 nm. The BZ associated with the SNEDDS increased by 142% the relative bioavailability compared to the tablets, increasing also the AUC (1.4 fold), the plasma half-life 7-fold and 1.2 fold plasma residence time in health mice. The biological efficacy in T. cruzi-infected mice with BZ-partially sensitive strain indicated higher efficacy of SNEDDS with a quarter of the usual dose (10 doses of 50mg / kg). The BZ PLA NC was not efficacious via IP and induced an inflammatory response at the site of injection that reduced the survival of the animals. The BZ-tablets (50 mg/kg/day during 20 days) increased the intestinal permeability of mice, while blank SNEDDS or with BZ, did not induce any intestinal permeability alteration in the same treatment period. In an acute toxicity model, BZ formulations (100 mg / kg) and SNEDDS at doses of 10, 50 and 100 mg/kg are shown to be quite toxic and induced leukopenia, anemia and liver and kidney toxicity, particularly in male mice. SNEDDS formulations proved to be a promising strategy to increased BZ plasma concentrations and efficacy with lower doses of BZ. However, the dose regimen needs to be improved to reduce the toxicity associated with these drug formulations.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7243
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 28/01/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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