Made available in DSpace on 2015-12-06T23:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

El presente trabajo de tesis posee como objetivo de desarrollar sistemas de liberación de fármacos con potencial aplicación para el tratamiento de Fibrosis Quística. La FQ puede ser catalogada como una enfermedad pulmonar debido a que es el principal órgano afectado y su disfunción progresiva es la principal causa de mortalidad. La afección sistémica hace que tenga un carácter más agudo y sea considerada como una enfermedad de mayor complejidad, que posee varios sitios diana de ataque para establecer un tratamiento eficaz y mejorar la calidad de vida del paciente. En el primer y segundo capítulo se buscará desarrollar una matriz para el tratamiento por vía oral de las infecciones recurrentes de Pseudomonas aeruginosa en el intestino, principales productoras de bio-películas de alginato. Por este motivo, se seleccionará una matriz adecuada a la patología y se establecerán perfiles de liberación controlada de un antibiótico (para reducir los efectos secundarios de su administración en altas dosis), mediante la acción conjunta de una enzima terapéutica. La co-inmovilización de ambos agentes en una matriz biopolimérica no ha sido descrita y representa un potencial avance en el tratamiento de la enfermedad. En el tercer capítulo se desarrollará una formulación oral mejorada, donde la enzima administrada tenga mayor estabilidad (frente a las condiciones fisiológicas adversas y a su vez para su almacenamiento). Resolviendo la cuestión oral, en el capítulo 4 nos adentraremos en la formulación de una matriz más compleja, con tamaños adecuados, porosidad y perfiles de liberación de un antibiótico para su administración por vía pulmonar, el cual resulta ser el principal reservorio para lo propagación de la infección. Finalmente, se estudiará el efecto de la co-immobilización de una enzima terapéutica que facilite el accionar del antibiótico al disminuir la mucosidad característica de los pulmones de pacientes con FQ, y se evaluará la capacidad antimicrobiana del prototipo desarrollado contra Pseudomonas aeruginosa.

A epilepsia é uma patologia com incidência mundial, mas de maior prevalência em países em desenvolvimento; cerca de cinquenta milhões de pessoas no mundo são acometidas por esta patologia. A doença é caracterizada por crises recorrentes, que são breves episódios de movimento involuntário denominado crises convulsivas, e ocorrem devido a descargas elétricas excessivas que acometem as células cerebrais. Pacientes que possuem epilepsia, em alguns casos, não apresentam respostas ao tratamento. Alguns transportadores, como por exemplo a glicoproteína P (Pg-P), presente na barreira hematoencefálica podem estar envolvidos em mecanismos de resistência a fármacos antiepilépticos, que são substratos da Pg-P. Por isso, a avaliação da expressão da Pg-P e sua atividade pode auxiliar no entendimento dos mecanismos patológicos da epilepsia. A avaliação foi realizada comparando-se ratos sadios e animais com background genético susceptíveis ao desenvolvimento da epilepsia (WAR, sendo 2 grupos, WAR com epilepsia do lobo temporal e WAR resistente à crises) que receberam a fexofenadina (dose de 10mg/kg, por via oral), que é um substrato da Pg-P, e tiveram seu sangue coletado, no período de 0-12horas. As concentrações de fexofenadina foram determinadas por cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada à espectrometria de massas; o preparo de amostra foi realizado através de precipitação de proteínas com acetonitrila. As condições cromatográficas foram: coluna C18, com fase móvel de metanol:acetonitrila:acetato de amônio 10mM (45:45:10, v:v), com fluxo de 0,4mL/min, e monitoramento das seguintes transições para fexofenadina: íon precursor m/z 502 e íons produtos 484, 466 e 171 e padrão interno (losartana), nas seguintes transições m/z 423 para o precursor e íons produtos 207, 192 e 235. O método desenvolvido e validado segundo as normas vigentes na legislação, mostrou ser preciso, exato, estável e adequado ao estudo farmacocinético. Por meio da análise farmacocinética foi possível verificar um aumento da biodisponibilidade (AUC) da fexofenadina, com aumento da meiavida e diminuição do clearance nos ratos WAR resistentes à crises (p<0,05). A análise imunohistoquímica do tecido cerebral, notou-se aumento da expressão de Pg-P nos grupos WAR com ELT e WAR resistente na barreira hematoencefálica. A alteração na expressão da Pg-P pode ser a responsável pela alteração farmacocinética do grupo WAR resistente à crises, uma que vez que a entrada do fármaco ao SNC está diminuída, e este achado pode ser um dos motivos da refratariedade ao tratamento farmacológico observada nos pacientes. / Epilepsy is a pathology spread worldwide, but prevalent in developing countries; about fifty million people in the world are affected by this pathology. The disease is characterized by recurrent seizures, which are brief episodes of involuntary movement named as seizures, and occur due to excessive electrical discharges that affect the brain cells. Patients who have epilepsy, in some cases, are not successfully at treatment. Some carriers, such as the Pglycoprotein (Pg-P), present in the blood brain barrier may be involved in resistance mechanisms to antiepileptic drugs, which are substrates of Pg-P. Therefore, the evaluation of Pg-P expression and its activity may help to understand the pathological mechanisms of epilepsy. The evaluation was performed comparing healthy animals and others presenting genetic background susceptible to the development of epilepsy, wistar audiogenic rats (WAR with temporal lobe epilepsy and WAR resistant to seizures) who received fexofenadine (dose of 10mg/kg, oral gavage), a Pg-P substrate, collecting blood, from 0 until 12 hours after administration. The concentrations of fexofenadine were determined by ultra-high performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry; sample preparation was performed by protein precipitation with acetonitrile. Chromatographic conditions were: C18column, with mobile phase of methanol:acetonitrile:ammonium acetate 10mM (45:45:10, v:v), with flow of 0.4mL/min, and monitoring the following transitions from fexofenadine: precursor ion m/z 502 and product ions 484, 466 and 171; and internal standard (losartan), following transitions m/z 423 for the precursor and ions products 207, 192 and 235. The developed and validated analitical method validated according to brazilian legislation, being accurate, exact, stable and suitable to the pharmacokinetic study. The results of pharmacokinetic analysis, showed an increase in fexofenadine bioavailability (AUC) and half-life due to a clearance reduction in WAR-resistant to seizures (p<0,05). Immunohistochemical analysis of the brain tissue showed an increase in Pg-P expression on the WAR groups with ELT and WAR resistant in the blood-brain barrier, when compared to control group. The change in Pg-P expression may be responsible for pharmacokinetic alterations on the WAR resistant group, once the drug delivery into the CNS was reduced, and this finding may be one of failure at pharmacological treatment observed in the patients. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Las nuevas tendencias en el sector de alimentos incluyen la obtención de productos que, además de ser fuente de macronutrientes, aporten compuestos bioactivos que prevengan la aparición de enfermedades crónicas; siendo cada vez más importante satisfacer las necesidades específicas de poblaciones de individuos, ya sea en estado saludable o con una enfermedad particular. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar sistemas de vehiculización para el transporte individual o simultáneo de antioxidantes naturales y minerales. Se obtuvieron polvos conteniendo zinc, extracto de yerba mate o una combinación de ambos, mediante la técnica de co-cristalización en matrices de sacarosa. En general, los productos obtenidos mostraron buena fluidez y bajos valores de contenido de humedad, actividad acuosa e higroscopicidad. Además, los compuestos activos encapsulados mostraron una buena estabilidad fisicoquímica durante el almacenamiento. Se prepararon bebidas con antioxidantes naturales usando como ingrediente los polvos con extracto de yerba mate. Estas fueron evaluadas sensorialmente por un panel de jueces no entrenados, encontrando elevados niveles de aceptación. Por otro lado, se prepararon tabletas mediante compresión directa, mezclando los compuestos activos encapsulados (zinc, extracto de yerba mate o una combinación de ambos) con excipientes (almidón de maíz y estearato de magnesio). Todas las formulaciones mostraron óptimas características de manipuleo (fluidez y humedad) y buena compactibilidad. Se evaluaron los atributos sensoriales de las tabletas obteniendo una buena aceptabilidad. Finalmente, se desarrollaron tabletas compartimentalizadas para co-vehiculización de zinc y extracto de yerba mate. Estas matrices permitieron mantener las propiedades individuales de cada compuesto activo. Para la compartimentalización, el almidón de maíz nativo fue usado como un vehículo de zinc. Las tabletas obtenidas se desintegraron rápidamente y mostraron una alta velocidad de liberación de los compuestos activos en agua. Los sistemas desarrollados para la vehiculización de minerales y antioxidantes naturales constituyen una alternativa para aumentar la ingesta dietaría de estos compuestos bioactivos con propiedades saludables.

INTRODUÇÃO: Sistemas nanométricos carreadores de fármacos, ao alcançarem a circulação sanguínea, se concentram em seus sítios de ação (\"drug-targeting\"), evitando tecidos saudáveis. O diâmetro médio e a polidispersidade de nanopartículas são parâmetros relevantes, pois podem influenciar no percurso pelo fluxo sanguíneo da partícula e na interação celular. A LDE, uma nanopartícula lipídica que mimetiza a lipoproteína de baixa densidade (LDL), é capaz de carrear fármacos como o quimioterápico paclitaxel para tecidos com alta taxa de proliferação celular, como por exemplo, lesões ateroscleróticas e tecidos neoplásicos. Assim, é relevante investigar a influência de diferentes tamanhos da LDE na captação celular e na eficácia terapêutica em aterosclerose experimental. OBJETIVO: Avaliar a influência de duas faixas de tamanhos da nanopartícula lipídica carreadora do quimioterápico paclitaxel (LDE-paclitaxel), na captação celular e na resposta terapêutica do tratamento da aterosclerose em coelhos submetidos à dieta rica em colesterol. MÉTODOS: A associação LDE-paclitaxel foi preparada por emulsificação por alta pressão. A separação da LDE-paclitaxel original em LDE-paclitaxel grande e LDE-paclitaxel pequena foi feita por ultracentrifugação por gradientes de densidade. Nos estudos com células endoteliais HUVEC foram avaliados citotoxicidade, internalização celular e detecção de apoptose/necrose. Para estudo em animal, foram utilizados coelhos New Zealand machos, com aterosclerose induzida por dieta, divididos em dois grupos: LDE-paclitaxel-grande (n=9) e LDE-paclitaxel-pequena (n=10). O tratamento com LDE-paclitaxel foi iniciado após 4 semanas da dieta. Aortas dos coelhos foram coletadas para análise macro e microscópica das lesões ateroscleróticas. RESULTADOS: A LDE-paclitaxel original foi caracterizada com diâmetro médio de 75nm; após a ultracentrifugação, a LDE-paclitaxel grande apresentou diâmetro médio de 83nm e a LDE-paclitaxel pequena de 40nm. Os ensaios de citotoxicidade mostraram que, após incubação por 24 horas, a LDE-paclitaxel pequena alcançou o IC50 com menor concentração que a LDE-paclitaxel grande. No ensaio de internalização, a LDE-paclitaxel pequena foi internalizada em menores concentrações e em menor tempo em comparação com as partículas da LDE-paclitaxel original ou LDE-paclitaxel grande. Nos ensaios para detecção de apoptose/necrose, LDE-paclitaxel, independentemente do tamanho, aumentou a porcentagem de células necróticas. A LDE-paclitaxel pequena também aumentou a percentagem de células apoptóticas, em comparação às outras partículas. No estudo in vivo, não houve diferença entre os tratamentos LDE-paclitaxel grande e LDEpaclitaxel pequena: a razão área de lesão/área total foi igual entre os grupos, assim como a quantificação de macrófagos e de células de músculo liso na íntima das aortas. CONCLUSÃO: O tamanho da LDE, apesar de ser um relevante parâmetro físico-químico, não influenciou no efeito antiaterosclerótico da associação LDE-paclitaxel. Portanto, em relação ao tamanho das partículas, a LDE-paclitaxel original, que possui ambas as populações, é eficienteno tratamento da aterosclerose experimental induzida por dieta rica em colesterol / INTRODUCTION: As nanometric drug carriers enter the blood circulation, they concentrate on their action sites, avoiding healthy tissue. The average diameter and polydispersity of nanoparticles are relevant parameters because they have influence on the particles course through the blood flow and on cell interaction. LDE, a lipid nanoparticle that mimics low-density lipoprotein (LDL), is capable of carrying chemotherapeutic drugs such as paclitaxel, for tissues with a high rate of cell proliferation, such as atherosclerotic lesions. Thus, it is important to investigate the influence of different sizes in the cellular uptake of LDE and therapeutic efficacy in experimental atherosclerosis. OBJECTIVE: To evaluate the influence of two size ranges of the lipid nanoparticle carrier of the chemotherapeutic drug paclitaxel (LDE-paclitaxel) in cellular uptake and therapeutic response in experimental atherosclerosis. METHODS: LDEpaclitaxel was prepared by emulsification by high energy. The separation of original-LDE-paclitaxel in large-LDE-paclitaxel particles and small-LDEpaclitaxel particles was performed by ultracentrifugation by density gradients. In studies with HUVEC endothelial cells, cytotoxicity, cell internalization and detection of apoptosis/necrosis were assessed. In in vivo study, New Zealand male rabbits, with atherosclerosis induced by cholesterol-rich diet, were divided into two groups: large-LDE-paclitaxel (n=9) and small-LDE-paclitaxel (n=10). Treatment with LDE-paclitaxel started after 4 weeks of diet. Aortas of the rabbits were collected for macroscopic and microscopic analysis of atherosclerotic lesions. RESULTS: The original-LDE-paclitaxel was characterized with an average diameter of 75nm. After ultracentrifugation, the large-LDE-paclitaxel showed average diameter of 83nm and small-LDE-paclitaxel 40nm. The cytotoxicity assay showed that, after incubation for 24 hours, small-LDE paclitaxel reached the IC50 in lower concentration than large-LDE paclitaxel. In internalization assays, small-LDE-paclitaxel was internalized in lower concentrations and shorter time as compared with the original and large particles. LDE-paclitaxel, independently of particle size, increased the percentage of necrotic cells. Small-LDE-paclitaxel was also able to increase the percentage of apoptotic cellsas compared with the original and large particles. In experimental study, there was no difference between large-LDE-paclitaxel and small-LDE-paclitaxel treatment: lesion area / total area ratio was similar between groups as well as the quantification of macrophages and smooth muscle cells of the intima of aortas.CONCLUSION: The size of the LDE, although an important physicochemical parameter, did not influence the antiatherosclerotic effect of LDE-paclitaxel. Therefore, with respect to particle size, the original-LDE-paclitaxel that has both populations is efficient to treat experimental atherosclerosis induced by a cholesterol-rich diet

INTRODUÇÃO: Sistemas nanométricos carreadores de fármacos, ao alcançarem a circulação sanguínea, se concentram em seus sítios de ação (\"drug-targeting\"), evitando tecidos saudáveis. O diâmetro médio e a polidispersidade de nanopartículas são parâmetros relevantes, pois podem influenciar no percurso pelo fluxo sanguíneo da partícula e na interação celular. A LDE, uma nanopartícula lipídica que mimetiza a lipoproteína de baixa densidade (LDL), é capaz de carrear fármacos como o quimioterápico paclitaxel para tecidos com alta taxa de proliferação celular, como por exemplo, lesões ateroscleróticas e tecidos neoplásicos. Assim, é relevante investigar a influência de diferentes tamanhos da LDE na captação celular e na eficácia terapêutica em aterosclerose experimental. OBJETIVO: Avaliar a influência de duas faixas de tamanhos da nanopartícula lipídica carreadora do quimioterápico paclitaxel (LDE-paclitaxel), na captação celular e na resposta terapêutica do tratamento da aterosclerose em coelhos submetidos à dieta rica em colesterol. MÉTODOS: A associação LDE-paclitaxel foi preparada por emulsificação por alta pressão. A separação da LDE-paclitaxel original em LDE-paclitaxel grande e LDE-paclitaxel pequena foi feita por ultracentrifugação por gradientes de densidade. Nos estudos com células endoteliais HUVEC foram avaliados citotoxicidade, internalização celular e detecção de apoptose/necrose. Para estudo em animal, foram utilizados coelhos New Zealand machos, com aterosclerose induzida por dieta, divididos em dois grupos: LDE-paclitaxel-grande (n=9) e LDE-paclitaxel-pequena (n=10). O tratamento com LDE-paclitaxel foi iniciado após 4 semanas da dieta. Aortas dos coelhos foram coletadas para análise macro e microscópica das lesões ateroscleróticas. RESULTADOS: A LDE-paclitaxel original foi caracterizada com diâmetro médio de 75nm; após a ultracentrifugação, a LDE-paclitaxel grande apresentou diâmetro médio de 83nm e a LDE-paclitaxel pequena de 40nm. Os ensaios de citotoxicidade mostraram que, após incubação por 24 horas, a LDE-paclitaxel pequena alcançou o IC50 com menor concentração que a LDE-paclitaxel grande. No ensaio de internalização, a LDE-paclitaxel pequena foi internalizada em menores concentrações e em menor tempo em comparação com as partículas da LDE-paclitaxel original ou LDE-paclitaxel grande. Nos ensaios para detecção de apoptose/necrose, LDE-paclitaxel, independentemente do tamanho, aumentou a porcentagem de células necróticas. A LDE-paclitaxel pequena também aumentou a percentagem de células apoptóticas, em comparação às outras partículas. No estudo in vivo, não houve diferença entre os tratamentos LDE-paclitaxel grande e LDEpaclitaxel pequena: a razão área de lesão/área total foi igual entre os grupos, assim como a quantificação de macrófagos e de células de músculo liso na íntima das aortas. CONCLUSÃO: O tamanho da LDE, apesar de ser um relevante parâmetro físico-químico, não influenciou no efeito antiaterosclerótico da associação LDE-paclitaxel. Portanto, em relação ao tamanho das partículas, a LDE-paclitaxel original, que possui ambas as populações, é eficienteno tratamento da aterosclerose experimental induzida por dieta rica em colesterol / INTRODUCTION: As nanometric drug carriers enter the blood circulation, they concentrate on their action sites, avoiding healthy tissue. The average diameter and polydispersity of nanoparticles are relevant parameters because they have influence on the particles course through the blood flow and on cell interaction. LDE, a lipid nanoparticle that mimics low-density lipoprotein (LDL), is capable of carrying chemotherapeutic drugs such as paclitaxel, for tissues with a high rate of cell proliferation, such as atherosclerotic lesions. Thus, it is important to investigate the influence of different sizes in the cellular uptake of LDE and therapeutic efficacy in experimental atherosclerosis. OBJECTIVE: To evaluate the influence of two size ranges of the lipid nanoparticle carrier of the chemotherapeutic drug paclitaxel (LDE-paclitaxel) in cellular uptake and therapeutic response in experimental atherosclerosis. METHODS: LDEpaclitaxel was prepared by emulsification by high energy. The separation of original-LDE-paclitaxel in large-LDE-paclitaxel particles and small-LDEpaclitaxel particles was performed by ultracentrifugation by density gradients. In studies with HUVEC endothelial cells, cytotoxicity, cell internalization and detection of apoptosis/necrosis were assessed. In in vivo study, New Zealand male rabbits, with atherosclerosis induced by cholesterol-rich diet, were divided into two groups: large-LDE-paclitaxel (n=9) and small-LDE-paclitaxel (n=10). Treatment with LDE-paclitaxel started after 4 weeks of diet. Aortas of the rabbits were collected for macroscopic and microscopic analysis of atherosclerotic lesions. RESULTS: The original-LDE-paclitaxel was characterized with an average diameter of 75nm. After ultracentrifugation, the large-LDE-paclitaxel showed average diameter of 83nm and small-LDE-paclitaxel 40nm. The cytotoxicity assay showed that, after incubation for 24 hours, small-LDE paclitaxel reached the IC50 in lower concentration than large-LDE paclitaxel. In internalization assays, small-LDE-paclitaxel was internalized in lower concentrations and shorter time as compared with the original and large particles. LDE-paclitaxel, independently of particle size, increased the percentage of necrotic cells. Small-LDE-paclitaxel was also able to increase the percentage of apoptotic cellsas compared with the original and large particles. In experimental study, there was no difference between large-LDE-paclitaxel and small-LDE-paclitaxel treatment: lesion area / total area ratio was similar between groups as well as the quantification of macrophages and smooth muscle cells of the intima of aortas.CONCLUSION: The size of the LDE, although an important physicochemical parameter, did not influence the antiatherosclerotic effect of LDE-paclitaxel. Therefore, with respect to particle size, the original-LDE-paclitaxel that has both populations is efficient to treat experimental atherosclerosis induced by a cholesterol-rich diet

O uso da LDE como veículo para quimioterápicos tem mostrado ser uma boa estratégia para aumentar a eficácia terapêutica dos mesmos. Nesse estudo, a LDE foi empregada como veículo para um derivado lipofílico do metotrexato (MTX), o di-dodecil metotrexato, que foi obtido com rendimento elevado através de reação de esterificação do MTX. O aumento na lipofilicidade do derivado possibilitou incorporação na LDE com rendimento e estabilidade elevados. O IC50 de LDE-di-dodecil MTX foi cerca de 100 vezes menor em relação ao MTX comercial, sua captação celular mais elevada nas linhagens leucêmicas estudadas e sua toxicidade animal reduzida, mostrando que a LDE é um veículo promissor para este fármaco. / The use of LDE as vehicle to drugs is a great strategy to improve the therapeutic index and reduce the side effects. In this study LDE was used as vehicle to di-dodecyl methotrexate, a lipophilic derivative of MTX, obtained through an esterification reaction with a high yield. The increased lipophilicity of the derivative allowed a high association to LDE and good stability. The IC50 of LDE-di-dodecyl MTX was lower than that of the MTX and the uptake was higher in leukemic cells. The MTX toxicity in mice was reduced after association to LDE, showing that LDE is a promising vehicle to this drug.

O uso da LDE como veículo para quimioterápicos tem mostrado ser uma boa estratégia para aumentar a eficácia terapêutica dos mesmos. Nesse estudo, a LDE foi empregada como veículo para um derivado lipofílico do metotrexato (MTX), o di-dodecil metotrexato, que foi obtido com rendimento elevado através de reação de esterificação do MTX. O aumento na lipofilicidade do derivado possibilitou incorporação na LDE com rendimento e estabilidade elevados. O IC50 de LDE-di-dodecil MTX foi cerca de 100 vezes menor em relação ao MTX comercial, sua captação celular mais elevada nas linhagens leucêmicas estudadas e sua toxicidade animal reduzida, mostrando que a LDE é um veículo promissor para este fármaco. / The use of LDE as vehicle to drugs is a great strategy to improve the therapeutic index and reduce the side effects. In this study LDE was used as vehicle to di-dodecyl methotrexate, a lipophilic derivative of MTX, obtained through an esterification reaction with a high yield. The increased lipophilicity of the derivative allowed a high association to LDE and good stability. The IC50 of LDE-di-dodecyl MTX was lower than that of the MTX and the uptake was higher in leukemic cells. The MTX toxicity in mice was reduced after association to LDE, showing that LDE is a promising vehicle to this drug.