Thesis (M.Phil.) - University of Queensland, 2006. / Includes bibliography.

INTRODUÇÃO: Onicomicose é a infecção fúngica das unhas e é considerada a onicopatia mais frequente em adultos. Representa até 50% das lesões ungueais, sendo necessária confirmação diagnóstica com exame complementar que demostre a presença do fungo na unha, sendo o exame micológico direto e a cultura para fungos os mais utilizados. A dermatoscopia é um exame não invasivo, rápido e de baixo custo cujos padrões para onicomicose relatados na literatura em estudos retrospectivos chegam a 100% de sensibilidade e especificidade. Deste modo realizamos um estudo prospectivo para comparar a dermatoscopia frente ao exame micológico. MÉTODOS: Estudo prospectivo, transversal avaliando 109 pacientes e 202 unhas com suspeita diagnóstica de onicomicose. Os padrões dermatoscópicos encontrados foram descritos através de fotografias digitais. A sensibilidade e especificidade dos padrões de onicomicose distal-lateral foram determinados de acordo com o resultado do exame micológico. RESULTADOS: Foram significativos (p < 0,05) para o diagnóstico de onicomicose distal lateral e tiveram sensibilidade/especificidade calculadas os padrões: borda recortada (80,2% / 65,3%), borda linear (12,6% / 42,9%), estrias irregulares (81,1% / 65,3%), estrias finas/regulares (9,9% / 59,2%); e as cores branco (93,7% / 18,4%), amarelo (63,1% / 71,4%) e laranja (10,8% / 100%). Após análise multivariada stepwise forward os padrões de estrias irregulares, borda linear e cor amarela mantiveram significância estatística (p < 0,05). DISCUSSÃO: Os achados deste trabalho prospectivo estão de acordo com a literatura mostrando que há correlação entre o exame micológico e a dermatoscopia. Todavia, não ratifica a sensibilidade e especificidade de 100% encontrada em estudo retrospectivo para os padrões de borda recortada e borda linear. Também não demonstrado na literatura, as cores amarela, branca e laranja foram também estatisticamente significativas para o diagnóstico. CONCLUSÃO: A dermatoscopia correlaciona bem com a história natural da infecção fúngica e com o exame micológico, sendo um exame promissor para o diagnóstico de onicomicose. Sugerimos que futuros estudos comparem a dermatoscopia com exames considerados padrão-ouro (ex: microscopia de fluorescência e PCR) para detectar exames falso negativos / BACKGROUND: Onychomycosis is defined as a fungal infection of the nail and is considered the most common onychopathy in adults. It represents up to 50% of nail diseases and demonstration of the fungal pathogen is necessary for diagnostic confirmation. Direct mycological examination and fungal culture are commonly used for this purpose. Dermoscopy is a noninvasive, fast and inexpensive exam, reaching 100% diagnostic sensitivity and specificity for onychomycosis in retrospective studies. Thus, we conducted a prospective study to compare dermoscopy with mycological examination. METHODS Prospective, cross-sectional study with 109 patients and 202 nails evaluated. Dermoscopic patterns were described using digital photography and their sensitivity and specificity for distal-lateral onychomycosis were determined. RESULTS: Statistically significant (p < 0.05) patterns and colors for the diagnosis of distal-lateral onychomycosis and respective sensitivity / specificity: jagged edge (80.2% / 65.3%), linear edge (12.6% / 42 , 9%), longitudinal irregular streaks (81.1% / 65.3%), longitudinal fine / regular streaks (9.9% / 59.2%); white color (93.7% / 18.4%), yellow color (63.1% / 71.4%) and orange color (10.8% / 100%). After a stepwise forward multivariate analysis irregular streaks, linear edge and yellow color remained statistically significant (p < 0.05). DISCUSSION: Findings of this prospective study are in agreement with the literature showing that there is correlation between mycological examination and dermoscopy. However, this study does not agree with 100% sensitivity and specificity found in retrospective studies for jagged edge and linear edge patterns. In addition, white, yellow and orange colors were also statistically significant for the diagnosis of onychomycosis. CONCLUSION: Dermoscopy correlates well with the natural history of fungal nail infection and mycological examination, and we consider it a promising method for the diagnosis of onychomycosis. We suggest that future studies compare dermoscopy with a gold standard exam (ex: fluorescence microscopy, PCR) to detect false negative cases

INTRODUÇÃO: Onicomicose é a infecção fúngica das unhas e é considerada a onicopatia mais frequente em adultos. Representa até 50% das lesões ungueais, sendo necessária confirmação diagnóstica com exame complementar que demostre a presença do fungo na unha, sendo o exame micológico direto e a cultura para fungos os mais utilizados. A dermatoscopia é um exame não invasivo, rápido e de baixo custo cujos padrões para onicomicose relatados na literatura em estudos retrospectivos chegam a 100% de sensibilidade e especificidade. Deste modo realizamos um estudo prospectivo para comparar a dermatoscopia frente ao exame micológico. MÉTODOS: Estudo prospectivo, transversal avaliando 109 pacientes e 202 unhas com suspeita diagnóstica de onicomicose. Os padrões dermatoscópicos encontrados foram descritos através de fotografias digitais. A sensibilidade e especificidade dos padrões de onicomicose distal-lateral foram determinados de acordo com o resultado do exame micológico. RESULTADOS: Foram significativos (p < 0,05) para o diagnóstico de onicomicose distal lateral e tiveram sensibilidade/especificidade calculadas os padrões: borda recortada (80,2% / 65,3%), borda linear (12,6% / 42,9%), estrias irregulares (81,1% / 65,3%), estrias finas/regulares (9,9% / 59,2%); e as cores branco (93,7% / 18,4%), amarelo (63,1% / 71,4%) e laranja (10,8% / 100%). Após análise multivariada stepwise forward os padrões de estrias irregulares, borda linear e cor amarela mantiveram significância estatística (p < 0,05). DISCUSSÃO: Os achados deste trabalho prospectivo estão de acordo com a literatura mostrando que há correlação entre o exame micológico e a dermatoscopia. Todavia, não ratifica a sensibilidade e especificidade de 100% encontrada em estudo retrospectivo para os padrões de borda recortada e borda linear. Também não demonstrado na literatura, as cores amarela, branca e laranja foram também estatisticamente significativas para o diagnóstico. CONCLUSÃO: A dermatoscopia correlaciona bem com a história natural da infecção fúngica e com o exame micológico, sendo um exame promissor para o diagnóstico de onicomicose. Sugerimos que futuros estudos comparem a dermatoscopia com exames considerados padrão-ouro (ex: microscopia de fluorescência e PCR) para detectar exames falso negativos / BACKGROUND: Onychomycosis is defined as a fungal infection of the nail and is considered the most common onychopathy in adults. It represents up to 50% of nail diseases and demonstration of the fungal pathogen is necessary for diagnostic confirmation. Direct mycological examination and fungal culture are commonly used for this purpose. Dermoscopy is a noninvasive, fast and inexpensive exam, reaching 100% diagnostic sensitivity and specificity for onychomycosis in retrospective studies. Thus, we conducted a prospective study to compare dermoscopy with mycological examination. METHODS Prospective, cross-sectional study with 109 patients and 202 nails evaluated. Dermoscopic patterns were described using digital photography and their sensitivity and specificity for distal-lateral onychomycosis were determined. RESULTS: Statistically significant (p < 0.05) patterns and colors for the diagnosis of distal-lateral onychomycosis and respective sensitivity / specificity: jagged edge (80.2% / 65.3%), linear edge (12.6% / 42 , 9%), longitudinal irregular streaks (81.1% / 65.3%), longitudinal fine / regular streaks (9.9% / 59.2%); white color (93.7% / 18.4%), yellow color (63.1% / 71.4%) and orange color (10.8% / 100%). After a stepwise forward multivariate analysis irregular streaks, linear edge and yellow color remained statistically significant (p < 0.05). DISCUSSION: Findings of this prospective study are in agreement with the literature showing that there is correlation between mycological examination and dermoscopy. However, this study does not agree with 100% sensitivity and specificity found in retrospective studies for jagged edge and linear edge patterns. In addition, white, yellow and orange colors were also statistically significant for the diagnosis of onychomycosis. CONCLUSION: Dermoscopy correlates well with the natural history of fungal nail infection and mycological examination, and we consider it a promising method for the diagnosis of onychomycosis. We suggest that future studies compare dermoscopy with a gold standard exam (ex: fluorescence microscopy, PCR) to detect false negative cases

A onicomicose é a mais frequente das doenças ungueais, pode ser causada por dermatófitos, leveduras e fungos não-dermatófitos. A infecção caracteriza-se por unhas quebradiças, espessadas e despigmentadas ou com excesso de pigmentação. O tratamento convencional consiste na administração sistêmica de antifúngicos e antibióticos por longos períodos, podendo ser o responsável pelo aumento de linhagens microbianas resistentes às drogas disponíveis. Esse fator associado a alta incidência deste tipo de infecção na população tornam importante o desenvolvimento de novas tecnologias e opções terapêuticas. Esta dissertação está composta por duas partes: pesquisa básica (estudos in vitro) e aplicada (estudo clínico), além do desenvolvimento de equipamento para o tratamento da onicomicose por Terapia Fotodinâmica (TFD). A TFD consiste no emprego do fotossensibilizador (FS) ativado por luz em comprimento de onda adequado que, na presença de oxigênio, produz espécies reativas de oxigênio tóxicas que inativam as células alvo (fungos e bactérias). Nos ensaios in vitro, utilizamos um dos principais fungos causadores da onicomicose, o Trychophyton mentagrophytes e dois fotossensibilizadores diferentes: Solução de curcuminóides (PDTPharma Ltda., Cravinhos-SP, Brasil) e Photogem&reg (Limited Liability Company Photogem, Moscou, Rússia), onde analisamos por microscopia confocal o tempo de incubação dos fotossensibilizadores nos fungos e a viabilidade celular dos micro-organismos para os diversos parâmetros avaliados. Para os estudos clínicos, foram desenvolvidos dois equipamentos emissores de luz em comprimentos de onda distintos: em 630 nm, para o Photogem&reg, e em 470 nm, para a curcumina. Estes foram desenvolvidos no IFSC (Grupo de Óptica, Laboratório de Apoio Tecnológico) e consiste em diodos emissores de luz (LED) acoplados em presilhas anatomicamente desenhadas para as unhas dos pés e das mãos. Foram tratados 90 pacientes divididos em dois grupos, diferenciados pelo fotossensibilizador tópico utilizado: Photogem&reg (1 mg/mL) ou curcumina (1.5 mg/mL). Após 1 hora a presença do fotossensibilizador foi confirmada por imagem de fluorescência e o local iluminado por 20 minutos (fluência de 120 J/cm2). Nova avaliação clínica foi realizada após sete dias e o acompanhamento do tratamento foi realizado tanto por imagens, quanto por exames laboratoriais. Observou-se a cura de 63 pacientes com uma média de seis meses de tratamento. Em comparação aos tratamentos convencionais, a TFD apresenta resultados mais rápidos, sem recidivas. Além disso, aspectos como o baixo custo da instrumentação envolvida, a possibilidade de tratamento local ao invés de sistêmico e a simplicidade de operação são fatores relevantes para a garantia da implantação dessa tecnologia no tratamento de um problema de saúde de ampla incidência. O protótipo utilizado durante o estudo resultou em patente que se tornou ainda alvo de interesse comercial por uma empresa nacional, juntamente com uma das medicações testadas. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que a TFD possui potencial para se tornar uma importante ferramenta no tratamento da onicomicose. / Onychomycosis is the most common nail diseases may be caused by dermatophytes, yeasts and non-dermatophyte fungi. The infection is characterized by brittle nails, thickened and pigmented or pigmented with excess. Conventional treatment consists of systemic administration of antifungals and antibiotics for long periods and may be responsible for the increased microbial strains resistant to available drugs. This factor associated with high incidence of this type of infection in the population become important to develop new technologies and treatment options. This dissertation is composed of two parts: basic research (in vitro studies) and applied (clinical study), and the development of equipment for the treatment of onychomycosis Photodynamic Therapy (PDT). The PDT is the use of photosensitizer (FS) activated by light at a wavelength appropriate that, in the presence of oxygen, produces reactive oxygen species that inactivate toxic target cells (fungi and bacteria). In vitro, we used one of the main causative fungi of onychomycosis, Trichophyton mentagrophytes and the two different photosensitizers: Solution of curcuminoids (PDTPharma Ltda., Cravinhos-SP, Brazil) and Photogem&reg (Photogem Limited Liability Company, Moscow, Russia) where analyzed by confocal microscopy incubation time of photosensitizers in fungi and cell viability of micro-organisms for the various parameters. For clinical studies, we developed two light emitting devices in distinct wavelengths: 630 nm, for Photogem&reg, and 470 nm for curcumin. These were developed in the IFSC (Optics Group, Laboratory Technology Support) and consists of light emitting diodes (LED) coupled cleats anatomically designed for toenails and hands. Were treated 90 patients divided into two groups differentiated by topical photosensitizer used: Photogem&reg (1 mg/ml) or curcumin (1.5 mg/mL). After 1 hour the presence of the photosensitizer was confirmed by fluorescence image and bright place for 20 minutes (fluence of 120 J/cm2). New clinical evaluation was performed after seven days of treatment and follow-up was conducted by both images, as per laboratory. It was observed healing of 63 patients with an average of six months of treatment. Compared to conventional treatments, PDT offers faster results without recurrence. Moreover, aspects such as the low cost of instrumentation involved, the possibility of local treatment rather than systemic and simplicity of operation are important factors for ensuring the implementation of this technology in the treatment of a health problem of widespread impact. The prototype used during the study resulted in patent that became even target of interest for a national company, along with one of the drugs tested. With these results, we concluded that PDT has the potential to become an important tool in the treatment of onychomycosis.

A onicomicose é responsável por mais da metade das alterações ungueais, com prevalência em torno de 2-8%. As unhas dos pés são as mais afetadas, devido, principalmente a fungos dermatófitos (tinea unguium). A terbinafina é o único antimicótico fungicida oral e o mais potente agente contra dermatófitos in vitro. Entretanto, existem poucos estudos controlados, randomizados usando a terbinafina não-continua. Nosso objetivo foi comparar a efetividade e a segurança do tratamento da tinea unguium dos pododáctilos utilizando terbinafina oral em dois esquemas posológicos intermitentes diferentes, associado à onicoabrasão. Foram selecionados 41 pacientes com diagnóstico de onicomicose por dermatófitos, divididos em dois grupos (20 e 21 pacientes em cada), recebendo um dos seguintes tratamentos, além da onicoabrasão: Grupo I: Terbinafina oral 250mg/dia, 7 dias a cada mês; Grupo II: Terbinafina oral 500mg/dia, 7 dias a cada dois meses. Ambos os grupos tiveram duração de seis meses. Os parâmetros de avaliação da efetividade foram clínico e micológico ao término do tratamento, após seis meses e após um ano. Foram utilizados os critérios de cura total, cura parcial, melhora clínica, falha terapêutica e recidiva. Trinta e seis pacientes completaram o estudo. Não houve diferença estatística entre os grupos nos diversos parâmetros utilizados para avaliação da resposta terapêutica. A avaliação do resultado terapêutico mostra que ao final de 18 meses de acompanhamento, oito pacientes (44,4%) de cada grupo alcançaram a cura total, e que 5 (27,8%) pacientes do grupo I e 4 (22,2%) do grupo II apresentaram cura parcial. Apenas um paciente de cada grupo permaneceu com a lesão clínica inalterada durante todo o estudo. A presença dos fungos na lâmina ungueal foi sendo reduzida com o passar do estudo, ao final deste, todos os pacientes de ambos os grupos apresentaram a cultura negativa para dermatófitos. Embora o número de pacientes do estudo fosse pequeno, não houve diferença estatisticamente significativa entre os resultados de cada grupo considerando-se os parâmetros clínicos e micológicos analisados. Ambas as posologias foram consideradas seguras, sem efeitos colaterais graves, nem alterações significativas nos exames laboratoriais. Foram alcançadas taxas de cura (total e parcial) significativas nos Grupos I e II (66,6% e 72,2%, respectivamente, aos 18 meses). A cura total (disease free nail) foi obtida em 8 pacientes (44,4%) de cada grupo. O uso intermitente da terbinafina associado à onicoabrasão foi uma alternativa estatisticamente efetiva, segura e de melhor custo-benefício para o tratamento da tinea unguium dos pododáctilos, independente da posologia. / Onychomycosis constitutes up to 50% of all nail disorders and its prevalence ranges between 2-8%. The toenails are frequently affected, mostly due to dermatophytes (tinea unguium). Terbinafine is the only systemic fungicidal agent and the most potent antifungal agent in vitro against dermatophytes. However there are few randomized controlled trials using a non-continuous dose of terbinafine. The aim of this study was to compare the safety and effectiveness of two different intermittent regimens with terbinafine and nail abrasion to treat dermatophyte toenail onychomycosis. We selected 41 patients diagnosed with onychomycosis caused by dermatophytes, divided them in two groups, each receiving one of the following treatments, besides mechanical nail abrasion: Group I: oral terbinafine 250mg/day, 7 days, montly; Group II: oral terbinafine 500mg/day, 7 days, every two months. Both groups were treated for six months. The parameters used to evaluate the efficacy were clinical and mycological at the end of the treatment, six months and one year after termination. We used the following criteria: total cure, partial cure, clinical improvement, treatment failure and recurrence. Thirty-six patients completed the study. There was no statistical difference between groups in the various parameters used to evaluate therapeutic response. The evaluation of the therapeutic result reveals that after 18 months, eight patients (44.4%) of each group met the criteria for total cure, and five (27.8%) patients of group I and four (22.2%) of group II displayed partial healing. Only one patient of each group ended without any clinical improvement during the whole study. The presence of fungi in the nail plate was reducing progresively during the visits, and at the end of the study, all patients staged negative culture for dermatophytes. Despite the small number of patients of our study, there was no statistical difference between the outcomes (clinical and mycological) of each group. Both intermittent regimens were safe, without serious adverse effects, or abnormal findings in the laboratory tests performed. Significant cure rates were achieved (total and partial) in group I and II (66.6% and 72.2%, respectively, in 18 months). Eight patients (44.4%) of each group achieved the total cure (disease-free nail). The intermittent regimen of terbinafine with nail abrasion was an efficient, safe and low-cost treatment for dermatophyte toenail onychomycosis, indifferent to the regimen used.

A onicomicose é responsável por mais da metade das alterações ungueais, com prevalência em torno de 2-8%. As unhas dos pés são as mais afetadas, devido, principalmente a fungos dermatófitos (tinea unguium). A terbinafina é o único antimicótico fungicida oral e o mais potente agente contra dermatófitos in vitro. Entretanto, existem poucos estudos controlados, randomizados usando a terbinafina não-continua. Nosso objetivo foi comparar a efetividade e a segurança do tratamento da tinea unguium dos pododáctilos utilizando terbinafina oral em dois esquemas posológicos intermitentes diferentes, associado à onicoabrasão. Foram selecionados 41 pacientes com diagnóstico de onicomicose por dermatófitos, divididos em dois grupos (20 e 21 pacientes em cada), recebendo um dos seguintes tratamentos, além da onicoabrasão: Grupo I: Terbinafina oral 250mg/dia, 7 dias a cada mês; Grupo II: Terbinafina oral 500mg/dia, 7 dias a cada dois meses. Ambos os grupos tiveram duração de seis meses. Os parâmetros de avaliação da efetividade foram clínico e micológico ao término do tratamento, após seis meses e após um ano. Foram utilizados os critérios de cura total, cura parcial, melhora clínica, falha terapêutica e recidiva. Trinta e seis pacientes completaram o estudo. Não houve diferença estatística entre os grupos nos diversos parâmetros utilizados para avaliação da resposta terapêutica. A avaliação do resultado terapêutico mostra que ao final de 18 meses de acompanhamento, oito pacientes (44,4%) de cada grupo alcançaram a cura total, e que 5 (27,8%) pacientes do grupo I e 4 (22,2%) do grupo II apresentaram cura parcial. Apenas um paciente de cada grupo permaneceu com a lesão clínica inalterada durante todo o estudo. A presença dos fungos na lâmina ungueal foi sendo reduzida com o passar do estudo, ao final deste, todos os pacientes de ambos os grupos apresentaram a cultura negativa para dermatófitos. Embora o número de pacientes do estudo fosse pequeno, não houve diferença estatisticamente significativa entre os resultados de cada grupo considerando-se os parâmetros clínicos e micológicos analisados. Ambas as posologias foram consideradas seguras, sem efeitos colaterais graves, nem alterações significativas nos exames laboratoriais. Foram alcançadas taxas de cura (total e parcial) significativas nos Grupos I e II (66,6% e 72,2%, respectivamente, aos 18 meses). A cura total (disease free nail) foi obtida em 8 pacientes (44,4%) de cada grupo. O uso intermitente da terbinafina associado à onicoabrasão foi uma alternativa estatisticamente efetiva, segura e de melhor custo-benefício para o tratamento da tinea unguium dos pododáctilos, independente da posologia. / Onychomycosis constitutes up to 50% of all nail disorders and its prevalence ranges between 2-8%. The toenails are frequently affected, mostly due to dermatophytes (tinea unguium). Terbinafine is the only systemic fungicidal agent and the most potent antifungal agent in vitro against dermatophytes. However there are few randomized controlled trials using a non-continuous dose of terbinafine. The aim of this study was to compare the safety and effectiveness of two different intermittent regimens with terbinafine and nail abrasion to treat dermatophyte toenail onychomycosis. We selected 41 patients diagnosed with onychomycosis caused by dermatophytes, divided them in two groups, each receiving one of the following treatments, besides mechanical nail abrasion: Group I: oral terbinafine 250mg/day, 7 days, montly; Group II: oral terbinafine 500mg/day, 7 days, every two months. Both groups were treated for six months. The parameters used to evaluate the efficacy were clinical and mycological at the end of the treatment, six months and one year after termination. We used the following criteria: total cure, partial cure, clinical improvement, treatment failure and recurrence. Thirty-six patients completed the study. There was no statistical difference between groups in the various parameters used to evaluate therapeutic response. The evaluation of the therapeutic result reveals that after 18 months, eight patients (44.4%) of each group met the criteria for total cure, and five (27.8%) patients of group I and four (22.2%) of group II displayed partial healing. Only one patient of each group ended without any clinical improvement during the whole study. The presence of fungi in the nail plate was reducing progresively during the visits, and at the end of the study, all patients staged negative culture for dermatophytes. Despite the small number of patients of our study, there was no statistical difference between the outcomes (clinical and mycological) of each group. Both intermittent regimens were safe, without serious adverse effects, or abnormal findings in the laboratory tests performed. Significant cure rates were achieved (total and partial) in group I and II (66.6% and 72.2%, respectively, in 18 months). Eight patients (44.4%) of each group achieved the total cure (disease-free nail). The intermittent regimen of terbinafine with nail abrasion was an efficient, safe and low-cost treatment for dermatophyte toenail onychomycosis, indifferent to the regimen used.

A onicomicose é a mais frequente das doenças ungueais, pode ser causada por dermatófitos, leveduras e fungos não-dermatófitos. A infecção caracteriza-se por unhas quebradiças, espessadas e despigmentadas ou com excesso de pigmentação. O tratamento convencional consiste na administração sistêmica de antifúngicos e antibióticos por longos períodos, podendo ser o responsável pelo aumento de linhagens microbianas resistentes às drogas disponíveis. Esse fator associado a alta incidência deste tipo de infecção na população tornam importante o desenvolvimento de novas tecnologias e opções terapêuticas. Esta dissertação está composta por duas partes: pesquisa básica (estudos in vitro) e aplicada (estudo clínico), além do desenvolvimento de equipamento para o tratamento da onicomicose por Terapia Fotodinâmica (TFD). A TFD consiste no emprego do fotossensibilizador (FS) ativado por luz em comprimento de onda adequado que, na presença de oxigênio, produz espécies reativas de oxigênio tóxicas que inativam as células alvo (fungos e bactérias). Nos ensaios in vitro, utilizamos um dos principais fungos causadores da onicomicose, o Trychophyton mentagrophytes e dois fotossensibilizadores diferentes: Solução de curcuminóides (PDTPharma Ltda., Cravinhos-SP, Brasil) e Photogem&reg (Limited Liability Company Photogem, Moscou, Rússia), onde analisamos por microscopia confocal o tempo de incubação dos fotossensibilizadores nos fungos e a viabilidade celular dos micro-organismos para os diversos parâmetros avaliados. Para os estudos clínicos, foram desenvolvidos dois equipamentos emissores de luz em comprimentos de onda distintos: em 630 nm, para o Photogem&reg, e em 470 nm, para a curcumina. Estes foram desenvolvidos no IFSC (Grupo de Óptica, Laboratório de Apoio Tecnológico) e consiste em diodos emissores de luz (LED) acoplados em presilhas anatomicamente desenhadas para as unhas dos pés e das mãos. Foram tratados 90 pacientes divididos em dois grupos, diferenciados pelo fotossensibilizador tópico utilizado: Photogem&reg (1 mg/mL) ou curcumina (1.5 mg/mL). Após 1 hora a presença do fotossensibilizador foi confirmada por imagem de fluorescência e o local iluminado por 20 minutos (fluência de 120 J/cm2). Nova avaliação clínica foi realizada após sete dias e o acompanhamento do tratamento foi realizado tanto por imagens, quanto por exames laboratoriais. Observou-se a cura de 63 pacientes com uma média de seis meses de tratamento. Em comparação aos tratamentos convencionais, a TFD apresenta resultados mais rápidos, sem recidivas. Além disso, aspectos como o baixo custo da instrumentação envolvida, a possibilidade de tratamento local ao invés de sistêmico e a simplicidade de operação são fatores relevantes para a garantia da implantação dessa tecnologia no tratamento de um problema de saúde de ampla incidência. O protótipo utilizado durante o estudo resultou em patente que se tornou ainda alvo de interesse comercial por uma empresa nacional, juntamente com uma das medicações testadas. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que a TFD possui potencial para se tornar uma importante ferramenta no tratamento da onicomicose. / Onychomycosis is the most common nail diseases may be caused by dermatophytes, yeasts and non-dermatophyte fungi. The infection is characterized by brittle nails, thickened and pigmented or pigmented with excess. Conventional treatment consists of systemic administration of antifungals and antibiotics for long periods and may be responsible for the increased microbial strains resistant to available drugs. This factor associated with high incidence of this type of infection in the population become important to develop new technologies and treatment options. This dissertation is composed of two parts: basic research (in vitro studies) and applied (clinical study), and the development of equipment for the treatment of onychomycosis Photodynamic Therapy (PDT). The PDT is the use of photosensitizer (FS) activated by light at a wavelength appropriate that, in the presence of oxygen, produces reactive oxygen species that inactivate toxic target cells (fungi and bacteria). In vitro, we used one of the main causative fungi of onychomycosis, Trichophyton mentagrophytes and the two different photosensitizers: Solution of curcuminoids (PDTPharma Ltda., Cravinhos-SP, Brazil) and Photogem&reg (Photogem Limited Liability Company, Moscow, Russia) where analyzed by confocal microscopy incubation time of photosensitizers in fungi and cell viability of micro-organisms for the various parameters. For clinical studies, we developed two light emitting devices in distinct wavelengths: 630 nm, for Photogem&reg, and 470 nm for curcumin. These were developed in the IFSC (Optics Group, Laboratory Technology Support) and consists of light emitting diodes (LED) coupled cleats anatomically designed for toenails and hands. Were treated 90 patients divided into two groups differentiated by topical photosensitizer used: Photogem&reg (1 mg/ml) or curcumin (1.5 mg/mL). After 1 hour the presence of the photosensitizer was confirmed by fluorescence image and bright place for 20 minutes (fluence of 120 J/cm2). New clinical evaluation was performed after seven days of treatment and follow-up was conducted by both images, as per laboratory. It was observed healing of 63 patients with an average of six months of treatment. Compared to conventional treatments, PDT offers faster results without recurrence. Moreover, aspects such as the low cost of instrumentation involved, the possibility of local treatment rather than systemic and simplicity of operation are important factors for ensuring the implementation of this technology in the treatment of a health problem of widespread impact. The prototype used during the study resulted in patent that became even target of interest for a national company, along with one of the drugs tested. With these results, we concluded that PDT has the potential to become an important tool in the treatment of onychomycosis.

Onychomycosis is fungal infection of toe nails or fingernails caused by a fungal microbe that invades the nail bed. It is the most common disease of the nails and constitutes about a half of all nail abnormalities and may affect toenails or fingernails, but toenail infections are particularly common. It occurs in about 10 percent of the adult population. The most common symptoms of fungal nail infection are thickening and discoloration of the nail. Treatment of onychomycosis is challenging because the infection is embedded in the nail making it difficult for the drug to diffuse to the site of infection. Onychomycosis is an opportunistic infection in people with compromised immune function and in those with diabetes, psoriasis, HIV/AIDS etc. Onychomycosis affects patients’ physical and psychological health and has a negative impact on overall quality of life. Oral administration of antifungal agents has been the mainstay in treatment of onychomycosis such as griseofulvin, terbinafine and itraconazole, but has limitations of systemic adverse events and drug interactions, whereas several drugs have been approved for topical administration but their efficacy is limited by the low permeability of the nail plate. This study evaluated the preformulation transungual permeability of econazole nitrate and formulation development of a transungual topical patch utilizing penetration enhancers in combination with econazole nitrate to optimize the delivery and penetration through the nail. The objectives of this project were to: 1) determine the critical factors for the in vitro transungual delivery of econazole nitrate, 2) design and develop a transungual formulation containing econazole nitrate and selection of the penetration enhancers, and 3) characterize the physical characteristics and functional properties of a novel transungual formulation. There were ten penetration enhancers being screened in this project according to the enhancement for saturation solubility, in vitro nail penetration and in vitro skin permeation and penetration of the antifungal drug econazole nitrate. Unlike transdermal drug delivery, the selection requirements for skin penetration enhancer were to increase drug accumulation in the epidermis and decrease the amount in the dermis to avoid unnecessary systermic absorption (Palliyil, et al. 2013). Thiourea (TU) improved the solubility and nail penetration of econazole nitrate. It also produced enhancement in the transungual diffusion of the drug. It was selected as the nail permeation enhancer and skin penetration enhancer for econazole nitrate. In the pH study, pH 5 ammonium phosphate buffer was the most effective pH for both enhancing the amount of drug in the nail and decreasing keratin binding. This resulted in increased accumulated of free drug in the target nail. In the formulation screening study, pressure sensitive adhesives (PSA), polyisobutylene, polysiloxane and polyacrylate classes of adhesives, were screened to develop a monolithic drug-in-adhesive type nail patch. Increasing the concentration of TU from 1% to 2.5% resulted in drug crystallization in the dry patch, therefore the concentration of 1% (w/w) TU was selected for all further screening. The concentration of econazole nitrate, propylene glycol and triethyl citrate were screened at 2.5%, 10% and 10% accordingly to ensure high drug release rate with no drug crystallization. The in vitro drug release rate of EN from the patch was improved with propylene glycol and hydrophobic plasticizer triethyl citrate. Polyvinylpyrrolidone was added to the patch formulation to lower the pH of the patch. This resulted in a greater concentration of ionized EN. The nail permeation and penetration of EN were studied in vitro using human cadaver toenails mounted in Franz diffusion cells. Thiourea, when formulated in the novel nail patch, was shown to deliver higher amount of EN into target tissues with a shorter permeation lag time compared to formulations which did not utilize thiourea. / Pharmaceutical Sciences

INTRODUÇÃO: Infecções fúngicas superficiais podem ser causadas por dermatófitos, leveduras ou fungos filamentosos não dermatófitos. O tipo de lesão desenvolvida eventualmente se correlaciona ao agente etiológico, à capacidade de resposta imunológica do hospedeiro, ao sítio anatômico da lesão e tecido afetado. A proposta desse trabalho é isolar e identificar agentes de onicomicose em pessoas idosas (acima de 60 anos de idade), que frequentemente apresentam alteração da resposta imune. CASUISTICA E MÉTODOS: A técnica de identificação de fungos foi a análise do resultado conjunto do exame micológico direto, isolamento e microcultura do raspado ungueal. Escamas subungueais e escamas interdigitais foram coletadas de 35 pessoas idosas, com suspeita clínica de onicomicose, institucionalizados em duas casas assistenciais no município de São Bernardo do Campo, SP, Brasil. RESULTADOS: Os materiais coletados foram analisados e, no raspado ungueal, observou-se 18 (51,40%) resultados positivos no exame direto e 15 (44,40%) no isolamento. Os dermatófitos foram evidenciados em 8 (44,40%) dos isolados, identificando-se 5 (27,80%) como Trichophyton rubrum e 1 (5,60%) de cada um como Trichophyton tonsurans, Trichophyton mentagrophytes e Microsporum gypseum. O segundo grupo mais isolado foram 7 (38,90%) leveduras, identificadas como: 3 (16,70%) Candida guilliermondii, 2 (11,10%) Candida parapsilosis e 1 (5,60%) Candida glabrata, 1 (5,60%) Trichosporon asahii. O último grupo foi representado por 3 (16,70%) isolados de fungos filamentosos não dermatófitos, identificados como: Fusarium sp, Aspergillus sp e Neoscytalidium sp, 1 (5,60%) de cada um. Trinta (85,70%) dos raspados interdigitais foram negativos e em 5 (14,30%), a identificação dos agentes coincidiu com o fungo causador da onicomicose (2 Trichophyton rubrum, 1 Trichophyton mentagrophytes, 1 Candida guilliermondii e 1 Fusarium sp). No grupo controle (9 pessoas idosas clinicamente sem lesão ungueal) realizou-se coleta interdigital, isolando-se Candida guilliermondii em apenas 1 (11,0%). CONCLUSÕES: Pelo método de identificação empregado, observou-se que os fungos causadores de onicomicoses encontrados neste trabalho estão de acordo com relatos da literatura recente; a apresentação clínica da unha com onicomicose por fungos filamentosos não dermatófitos foi indistinguível daquela por dermatófitos ou candidoses e, do ponto de vista etiológico, não se observou diferença entre a onicomicose de pessoas idosas institucionalizadas com os dados da ocorrência de onicomicose na população geral divulgados pela literatura / INTRODUCTION: Superficial fungal infections can be caused by dermatophytes, yeasts or filamentous non-dermatophyte fungi. The type of injury eventually correlates to the the etiologic agent, the ability of the host immune response, the anatomical site of the lesion and the kind of the affected tissue. The purpose of this study is to isolate and identify agents of onychomycosis in the elderly (people over 60 years old), who often have alterations in the immune response. MATERIAL AND METHODS: The technique for the identification of fungi was the analysis of the combined result of mycological examination, isolation and microcultures of nail scrapings. Subungual and interdigital scales were collected from 35 elderly with a clinical suspicion of onychomycosis, institutionalized in two care houses in the city of Sao Bernardo do Campo, SP, Brazil. RESULTS: The collected materials were analyzed and the nail scrapings displayed 18 (51.40%) positive results on direct examination and 15 (44.40%) in isolation. Dermatophytes were found in 8 (44.40%) isolates, 5 (27.80%) beeing identified as Trichophyton rubrum and 1 (5.60%) of each others as Trichophyton tonsurans, Trichophyton mentagrophytes and Microsporum gypseum. The second more isolated group were composed by 7 (38.90%) yeasts, identified as: 3 (16.70%) Candida guilliermondii, 2 (11.10%) Candida parapsilosis, 1 (5.60%) Candida glabrata, and 1 ( 5.60%) Trichosporon asahii. The last group was represented by 3 (16.70%) isolated of non-dermatophyte filamentous fungi, identified as Fusarium sp, Aspergillus sp and Neoscytalidium sp 1 (5.60%) of each. Thirty (85.70%) of the interdigital scrapings were negative and 5 (14.30%) positive, being the agents coincident with the onychomycosis causing fungi (2 Trichophyton rubrum, 1 Trichophyton mentagrophytes, 1 Candida guilliermondii and 1 Fusarium sp) . In the control group (9 elderly with clinically uninjured nail) interdigital collecting was held, isolating Candida guilliermondii in only one (11.0%). CONCLUSIONS: Using this identification method, it was observed that the fungi that cause onychomycosis found in this study are consistent with the reports in the recent medical literature, the clinical presentation of toenail onychomycosis caused by non-dermatophyte molds was indistinguishable from that due to candidosis or dermatophyte and, in terms of etiology, no difference was observed between the onychomycosis of the institutionalized elderly from the occurrence of onychomycosis in the general population disclosed in the literature

A onicomicose é uma doença comum na lâmina ungueal, constituindo aproximadamente metade dos casos de infecção nas unhas. O tratamento convencional consiste na administração de antifúngicos e antibióticos por longos períodos. O aumento de linhagens microbianas resistentes aos fármacos disponíveis e a alta incidência deste tipo de infecção na população tornam importante o desenvolvimento de novas tecnologias e opções terapêuticas. A Terapia Fotodinâmica (TFD) consiste no emprego do fotossensibilizador (FS) ativado por luz em comprimento de onda adequado que, na presença de oxigênio, produz espécies reativas de oxigênio tóxicas que inativam os microrganismos. Os objetivos deste estudo foram: analisar o uso de curcumina e clorina como FSs; estudar mecanismos que auxiliam na penetração do FS na lâmina ungueal através da utilização de emolientes e novas formulações farmacêuticas; Desenvolver dispositivos projetados para iluminar as unhas dos pés e das mãos para o tratamento de onicomicose por TFD. Realizar a TFD com as tecnologias desenvolvidas em pacientes com onicomicose a fim de avaliar a eficácia, além de explorar novos métodos diagnóstico da doença com base em imagens térmicas e de fluorescência. OS resultados indicam que a curcumina é um FS mais efetivo que a clorina para o tratamento onicomicose por TFD. Também foi identificado que os veículos emulsão fornecem uma entrega superior de curcumina em unhas infectadas. Os dispositivos de iluminação desenvolvidos especificamente para a anatomia das unhas de pé e mãos também facilitaram a aplicação da TFD para o tratamento da onicomicose. Os novos veículos FS baseados em curcumina e os dispositivos de iluminação desenvolvidos foram avaliados em um estudo clínico com 30 pacientes. Este estudo indicou que a entrega de curcumina via emulsão foi mais eficaz do que a entrega via gel, conforme quantificado pelo número de sessões de TFD necessárias para resposta clínica positiva (6 semanas para emulsão e 10 semanas para gel). Finalmente, a viabilidade de realizar imagens térmicas e de fluorescência de unhas em pacientes com onicomicosis abre a possibilidade de explorar essas modalidades de imagem como ferramentas complementares para o diagnóstico não invasivo de onicomicose. Em conclusão, devido à sua eficácia demonstrada, baixo custo e simplicidade para operar, as tecnologias desenvolvidas através deste trabalho facilitarão a adoção da TFD como um tratamento novo e efetivo da onicomicose. / Onychomycosis is a common disease of the nail plate and constitutes approximately half of the cases of nail infection. The conventional treatment of onychomycosis consists of the administration of anti-fungal drugs and antibiotics for long periods of time. Due to both the increase of microbial lines resistant to available drugs and the high incidence of this type of infections, it is highly relevant to develop new technologies and therapeutic options. Photodynamic Therapy (PDT) consists of the use of photosensitizers (FS) activated by light of specific wavelengths that, in the presence of oxygen, produces toxic reactive oxygen species that can inactivate the microorganisms. The objectives of this study were: to analyze the use of curcumin and chlorine as FSs for PDT therapy of onychomycosis; to identify mechanisms for enhancing the penetration of FS in the nail plate via the application of emollients and novel pharmaceutical formulations; to develop devices specifically designed for illuminating the nails of feet and hands for PDT treatment of onychomycosis; to perform PDT with the developed technologies on patients with onychomycosis and evaluate its efficacy; to explore novel diagnosis methods for onychomycosis based on thermal and fluorescence imaging. Our results indicate that curcumin is a more effective FS than chlorine for the PDT treatment of onychomycosis. It was also identified that emulsion vehicles provide a superior delivery of curcumin into infected nails. The illumination devices developed specifically for the anatomy of foot and hand nails also facilitated the application of PDT for the treatment of onychomycosis. The novel FS vehicles based on curcumine and the developed illumination devices were evaluated in a pilot clinical study with 30 patients. This study indicated that delivery of curcumine via emulsion was more effective than the delivery via gel, as quantified by the number of PDT sessions needed for positive clinical response (6 weeks for emulsion vs. 10 weeks for gel). Finally, the feasibility to perform both thermal and fluorescence imaging of nails in patients with onychomycosis opens to the possibility of exploring these imaging modalities as complementary tools for the noninvasive diagnosis of onychomycosis. In conclusion, due to its demonstrated efficacy, low cost and simplicity to operate, the technologies developed through this work will facilitate the adoption of PDT as a novel and effective treatment of onychomycosis.