Úlceras são alterações que ocorrem na integridade da pele como consequência de lesões diversas, constituindo a dificuldade de sua cura um grave problema de saúde pública. A fototerapia com laser de baixa intensidade (LLLT), através de seus efeitos biomoduladores, vem sendo apontada como uma técnica prática, rápida e eficaz para esses casos. Entretanto, aplicações de LLLT podem, em alguns casos, estimular a proliferação de microrganismos patogênicos presentes na lesão, resultando numa piora da infecção e maior retardo no processo de reparo. Nesses casos, o uso de quimioterapia fotodinâmica antimicrobiana (PACT) pode ser uma alternativa. O presente estudo testou a eficácia da PACT com Ftalocianina Cloro-Alumínio (FC-ClAl) e da LLLT na inativação de microrganismos, com uma dose energética adequada para não prejudicar o processo de cicatrização. Em biofilmes de P. aeruginosa e S. aureus previamente cultivados por um período de 24 h em microplacas de 24 e 96 poços, realizou-se etapa única de aplicação da fototerapia LLLT e PACT com 4 diferentes formulações para inativação de microrganismos: formulação vazia (ausência de fármaco fotossensível FV), formulação catiônica vazia (com alteração em sua polaridade FCV), formulação aniônica com fármaco fotossensível (apenas Ftalocianina Cloro-alumínio FC-ClAl FAPc), formulação catiônica com fármaco fotossensível (FC-ClAl + formulação com polaridade alterada FCPc). Foram feitas análises quantitativas através da contagem de células viáveis e medidas de absorbância em leitora de ELISA com sal tetrazólio, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-difenil brometo de tetrazólio (MTT), associado. Os dados obtidos foram comparados através de análise de variância (ANOVA) com nível de confiança de 95%. Os resultados obtidos permitiram concluir que a PACT com FC-ClAl sozinha (FAPc) não apresenta ação bactericida satisfatória sobre a P. aeruginosa e a S. aureus, mostrando resultados estimulatórios a esses microrganismos quando comparada às outras 3 formulações utilizadas. A ação antimicrobiana só foi observada ao se ter a associação da PACT Ftalocianina cloro-alumínio com a formulação catiônica (FCPc), a qual mostrou intensa interação com os biofilmes microbianos, principalmente com a S. aureus, mesmo na ausência de Ftalocianina (FCV). / Ulcers are changes on the skin integrity as a consequence of several lesions, and its cure represents a serious public health problem. Phototherapy based on low level laser therapy (LLLT), through its biomodulatory effects, has been pointed as a fast, practical and effective therapy for these cases. However, LLLT applications may, in some cases, stimulate pathogenic microorganisms proliferation present in the lesion, resulting in a worst infection and longer delay on the healing process. For such cases the use of Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy (PACT) can be an alternative. The present study tested the PACT effectiveness with a phthalocyanine-derived photosensitizer and LLLT on microorganism inactivation, with an adequate energy dose in order to not damage all the healing process. On P. aeruginosa and S. aureus mature biofilms, previously cultivated for a period of 24 h in 24 and 96 wells-plate, a single application of phototherapy based on LLLT and PACT to inactivate bacteria was performed, with four different formulations: blank formulation (FV - no photosensitive drug), cationic empty formulation (FCV - formulation with an inverted polarity), formulation with anionic photosensitive drug (FAPc - only Chloro-aluminum Phthalocyanine) and cationic formulation with photosensitive drug (FCPc - Chloro-aluminum Phthalocyanine associated with an inverted polarity formulation). Quantitative analyses were performed through the counting of colony forming units (CFU) and the absorbance analysis with MTT associated. The data were compared through variance analysis test (ANOVA), with a confidence level of 95%. The results showed that PACT with Chloro-aluminum Phthalocyanine itself does not present satisfactory bactericidal effect against P. aeruginosa and S. aureus. This photosensitizer (FAPc) presented a microorganism stimulatory action when compared with the other three formulations used. The bactericidal effect was seen only with the PACT with cationic formulation association, which demonstrated an intense interaction with microbial biofilms, especially with S. aureus, even in the absence of Phthalocyanine (FCV).

Úlceras são alterações que ocorrem na integridade da pele como consequência de lesões diversas, constituindo a dificuldade de sua cura um grave problema de saúde pública. A fototerapia com laser de baixa intensidade (LLLT), através de seus efeitos biomoduladores, vem sendo apontada como uma técnica prática, rápida e eficaz para esses casos. Entretanto, aplicações de LLLT podem, em alguns casos, estimular a proliferação de microrganismos patogênicos presentes na lesão, resultando numa piora da infecção e maior retardo no processo de reparo. Nesses casos, o uso de quimioterapia fotodinâmica antimicrobiana (PACT) pode ser uma alternativa. O presente estudo testou a eficácia da PACT com Ftalocianina Cloro-Alumínio (FC-ClAl) e da LLLT na inativação de microrganismos, com uma dose energética adequada para não prejudicar o processo de cicatrização. Em biofilmes de P. aeruginosa e S. aureus previamente cultivados por um período de 24 h em microplacas de 24 e 96 poços, realizou-se etapa única de aplicação da fototerapia LLLT e PACT com 4 diferentes formulações para inativação de microrganismos: formulação vazia (ausência de fármaco fotossensível FV), formulação catiônica vazia (com alteração em sua polaridade FCV), formulação aniônica com fármaco fotossensível (apenas Ftalocianina Cloro-alumínio FC-ClAl FAPc), formulação catiônica com fármaco fotossensível (FC-ClAl + formulação com polaridade alterada FCPc). Foram feitas análises quantitativas através da contagem de células viáveis e medidas de absorbância em leitora de ELISA com sal tetrazólio, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-difenil brometo de tetrazólio (MTT), associado. Os dados obtidos foram comparados através de análise de variância (ANOVA) com nível de confiança de 95%. Os resultados obtidos permitiram concluir que a PACT com FC-ClAl sozinha (FAPc) não apresenta ação bactericida satisfatória sobre a P. aeruginosa e a S. aureus, mostrando resultados estimulatórios a esses microrganismos quando comparada às outras 3 formulações utilizadas. A ação antimicrobiana só foi observada ao se ter a associação da PACT Ftalocianina cloro-alumínio com a formulação catiônica (FCPc), a qual mostrou intensa interação com os biofilmes microbianos, principalmente com a S. aureus, mesmo na ausência de Ftalocianina (FCV). / Ulcers are changes on the skin integrity as a consequence of several lesions, and its cure represents a serious public health problem. Phototherapy based on low level laser therapy (LLLT), through its biomodulatory effects, has been pointed as a fast, practical and effective therapy for these cases. However, LLLT applications may, in some cases, stimulate pathogenic microorganisms proliferation present in the lesion, resulting in a worst infection and longer delay on the healing process. For such cases the use of Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy (PACT) can be an alternative. The present study tested the PACT effectiveness with a phthalocyanine-derived photosensitizer and LLLT on microorganism inactivation, with an adequate energy dose in order to not damage all the healing process. On P. aeruginosa and S. aureus mature biofilms, previously cultivated for a period of 24 h in 24 and 96 wells-plate, a single application of phototherapy based on LLLT and PACT to inactivate bacteria was performed, with four different formulations: blank formulation (FV - no photosensitive drug), cationic empty formulation (FCV - formulation with an inverted polarity), formulation with anionic photosensitive drug (FAPc - only Chloro-aluminum Phthalocyanine) and cationic formulation with photosensitive drug (FCPc - Chloro-aluminum Phthalocyanine associated with an inverted polarity formulation). Quantitative analyses were performed through the counting of colony forming units (CFU) and the absorbance analysis with MTT associated. The data were compared through variance analysis test (ANOVA), with a confidence level of 95%. The results showed that PACT with Chloro-aluminum Phthalocyanine itself does not present satisfactory bactericidal effect against P. aeruginosa and S. aureus. This photosensitizer (FAPc) presented a microorganism stimulatory action when compared with the other three formulations used. The bactericidal effect was seen only with the PACT with cationic formulation association, which demonstrated an intense interaction with microbial biofilms, especially with S. aureus, even in the absence of Phthalocyanine (FCV).

Submitted by CRISTIANE BECK null (cristiane.beck@unijui.edu.br) on 2016-06-28T00:42:01Z No. of bitstreams: 1 Tese completa biblioteca (1).pdf: 845254 bytes, checksum: 6e900872a3cf5efd5aa8d3ac1ff2985d (MD5) / Rejected by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-06-29T14:40:22Z (GMT) / Submitted by CRISTIANE BECK null (cristiane.beck@unijui.edu.br) on 2016-06-30T16:18:06Z No. of bitstreams: 1 Tese completa biblioteca.pdf: 1543432 bytes, checksum: 57e5b0af047f27b0a54c7540e57780b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-06-30T19:32:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 beck_c_dr_bot.pdf: 1543432 bytes, checksum: 57e5b0af047f27b0a54c7540e57780b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-30T19:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 beck_c_dr_bot.pdf: 1543432 bytes, checksum: 57e5b0af047f27b0a54c7540e57780b4 (MD5) Previous issue date: 2016-06-03 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A Leishmaniose Visceral é uma doença infecciosa, de caráter zoonótico, emergente e de notificação obrigatória. No Brasil tem como agente o protozoário Leishmania infantum chagasi, e o principal reservatório é o cão (Canis familiaris). A transfusão sanguínea é muito utilizada na rotina da clínica, entretanto está associada a transmissão de doenças infecciosas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do tratamento com a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio na inativação da Leishmania infantum chagasi em sangue canino, quando inoculados em hamsters (Mesocricetus auratus). Foram preparados 3 grupos experimentais compostos por 6 hamsters cada. O grupo controle recebeu sangue negativo para Leishmania, o grupo doença foi inoculado com sangue parasitado com Leishmania infantum chagasi e o grupo tratamento recebeu sangue parasitado tratado com luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio. Os animais foram monitorados por 180 dias e então submetidos a avaliação clínica. Em seguida os animais foram anestesiados para a coleta de sangue por meio de punção intracardíaca e procedendo-se assim a eutanásia. O sangue foi colocado em microtubos e o soro separado por centrifugação e acondicionado a -30ºC, até a realização do teste de aglutinação direta. Após procedeu-se a coleta do fígado e baço para a realização da histopatologia. Outra parte destes órgãos e a medula óssea foram acondicionados em tubos livres de DNAse e RNAse, congelados a -30ºC até a realização da PCR e qPCR. Impressões do fígado e baço foram feitas em lâminas para a microscopia para verificar a presença das formas amastigotas do parasita. Após 180 dias os animais não apresentaram sinais clínicos e os exames sorológicos e parasitológicos foram negativos. Quanto ao exame macroscópico, alguns animais apresentaram hepato e esplenomegalia, já na análise histopatológica nenhum tecido analisado demonstrou formas amastigotas do parasita. Na avaliação da PCR o baço e a medula óssea de todos os hamsters, dos grupos doença e tratado, apresentaram amplificação da Leishmania infantum chagasi. Na qPCR ocorreu uma significativa diminuição (P<0,01) na parasitemia quando comparado ao grupo tratado com a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio, com o grupo que recebeu sangue parasitado sem tratamento. Com esses resultados é possível concluir que a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio reduz a parasitemia da Leishmania infantum chagasi em sangue canino. / Visceral Leishmaniasis is an emerging zoonotic infectious disease that requires mandatory reporting. In Brazil, it is caused by the protozoan Leishmania infantum chagasi, with dogs as main reservoir (Canis familiaris). Blood transfusion is frequently used in clinical routine, however it is associated with the transmission of infectious diseases. The aim of this study was to evaluate the effects of treatment with visible light associated with chloro-aluminium phthalocyanine on the inactivation of Leishmania infantum chagasi in canine blood, when inoculated in hamsters (Mesocricetus auratus). Three experimental groups consisted of six hamsters each. The control group received blood negative for L. infantum chagasi, the diseased group was inoculated with blood infected with L. infantum chagasi, and the treatment group received infected blood previously subjected to therapy with visible light associated with chloroaluminium phthalocyanine. The animals were observed for 180 days and then subjected to clinical evaluation. Then the animals were anesthetized for blood collection through intracardiac puncture and were euthanized. The blood was placed into microtubes and the serum was separated by centrifugation and stored at -30 ° C until the direct agglutination test was performed. After, liver and spleen collection was performed to histopathological examination. Another part of these organs and bone marrow were placed in tubes DNase and RNase free, and frozen at -30°C until the PCR and qPCR were performed. Imprints of liver and spleen were performed on slides for microscopy to verify the presence of amastigotes of the parasites. After 180 days the animals showed no clinical signs and serologic and parasitological tests were negative. During pathological examination, some animals showed hepatomegaly and splenomegaly; under microscopic analysis, any tissue showed amastigote forms of the parasite. In the PCR evaluation of spleen and bone marrow, all hamsters from diseased and treated groups showed amplification of Leishmania infantum chagasi. Results from q-PCR revealed a significant decrease (P <0.01) in the number of parasites in the group inoculated with blood subjected to chloro-aluminium photodynamic therapy, compared to the group inoculated with parasitized blood that had not been subjected to photodynamic therapy. With these results it is possible to conclude that visible light associated with chlorine-aluminum phthalocyanine reduces parasitaemia of Leishmania infantum chagasi in canine blood. / FAPESP: 2014/03353-4

Orientador: Raimundo Souza Lopes / Resumo: A Leishmaniose Visceral é uma doença infecciosa, de caráter zoonótico, emergente e de notificação obrigatória. No Brasil tem como agente o protozoário Leishmania infantum chagasi, e o principal reservatório é o cão (Canis familiaris). A transfusão sanguínea é muito utilizada na rotina da clínica, entretanto está associada a transmissão de doenças infecciosas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do tratamento com a luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio na inativação da Leishmania infantum chagasi em sangue canino, quando inoculados em hamsters (Mesocricetus auratus). Foram preparados 3 grupos experimentais compostos por 6 hamsters cada. O grupo controle recebeu sangue negativo para Leishmania, o grupo doença foi inoculado com sangue parasitado com Leishmania infantum chagasi e o grupo tratamento recebeu sangue parasitado tratado com luz visível associada a ftalocianina de cloro-alumínio. Os animais foram monitorados por 180 dias e então submetidos a avaliação clínica. Em seguida os animais foram anestesiados para a coleta de sangue por meio de punção intracardíaca e procedendo-se assim a eutanásia. O sangue foi colocado em microtubos e o soro separado por centrifugação e acondicionado a -30ºC, até a realização do teste de aglutinação direta. Após procedeu-se a coleta do fígado e baço para a realização da histopatologia. Outra parte destes órgãos e a medula óssea foram acondicionados em tubos livres de DNAse e RNAse, congelados a -30ºC até a realizaç... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Visceral Leishmaniasis is an emerging zoonotic infectious disease that requires mandatory reporting. In Brazil, it is caused by the protozoan Leishmania infantum chagasi, with dogs as main reservoir (Canis familiaris). Blood transfusion is frequently used in clinical routine, however it is associated with the transmission of infectious diseases. The aim of this study was to evaluate the effects of treatment with visible light associated with chloro-aluminium phthalocyanine on the inactivation of Leishmania infantum chagasi in canine blood, when inoculated in hamsters (Mesocricetus auratus). Three experimental groups consisted of six hamsters each. The control group received blood negative for L. infantum chagasi, the diseased group was inoculated with blood infected with L. infantum chagasi, and the treatment group received infected blood previously subjected to therapy with visible light associated with chloroaluminium phthalocyanine. The animals were observed for 180 days and then subjected to clinical evaluation. Then the animals were anesthetized for blood collection through intracardiac puncture and were euthanized. The blood was placed into microtubes and the serum was separated by centrifugation and stored at -30 ° C until the direct agglutination test was performed. After, liver and spleen collection was performed to histopathological examination. Another part of these organs and bone marrow were placed in tubes DNase and RNase free, and frozen at -30°C until the PCR ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Ftalocianina de alumínio-cloro (AlClPc) é um fotossensibilizador de segunda geração em terapia fotodinâmica (TFD) caracterizado por seu caráter anfifílico e tendência de auto-agregação em meio aquoso, o que prejudica seu potencial de aplicação. O aCHC é um substrato de transportadores de monocarboxilato (MCT) superexpresso em células de MCF-7. Objetivando a solubilização da AlClPc e aumento de internalização em tecidos neoplásicos nos propomos aqui o uso de DSPC e DOPC em diferentes proporções para formar vesículas lipidicas mistas (LV) na presença de aCHC como sistemas veiculadores de fármaco. Lv foi preparado pelo método de injeção etanólica e formou vesículas de dimensões nanométricas (aproximadamente 100 nm) com bom índice de polidispersão, valores negativos de potencial zeta e estáveis em meio aquoso por mais de 50 dias. AlClPc se complexou com o fosfato das LV o que conferiu uma localização interfacial às moléculas de AlClPc como demonstrado pelos resultados de supressão de fluorescência. Medidas de anisotropia, fluorescência estática e resolvida no tempo corroboram com estes resultados e demonstram que a auto-agregação da AlClPc ocorre mesmo em lipossomas. Entretanto, a veiculação da AlClPc por LV em carcinoma de células escamosas oral (OSCC) levou a um processo de desagregação demonstrado por (FLIM). Este incrível comportamento é novo e aumenta o conhecimento científico sobre o mecanismo intracelular de ação de fotossensibilizadores em TFD. Em TFD, ambos os sistemas LVIII+AlClPc e LVIII+AlClPc+aCHC não apresentaram toxicidade no escuro no período de incubação de 3 h com as concentrações de lipídios, AlClPc e aCHC iguais a 0,15 mmol/L, 0,5 umol/L e 10,0 umol/L, respectivamente. De maneira inesperada, o sistema LVIII+AlClPc foi mais eficiente em TFD que o sistema LVIII+AlClPc+aCHC, devido ao caráter antioxidante do aCHC. Estes resultados abrem uma nova perspectiva do potencial uso de LV-AlClPc para o tratamento fotodinâmico. / Aluminum phthalocyanine chloride (AlClPc) is a second-generation photodynamic therapy (PDT) photosensitizer characterized for its high hydrophobicity and self-aggregation tendency in aqueous media, which hampers its potential application. The aCHC is a monocarboxylate transporter substrate (MCT) overexpressed in MCF-7 line cell. Aiming at AlClPc solubilization and uptake increase we proposed here the use of 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC) and 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC) at different proportions to form mixed lipid vesicles (LV) in presence of aCHC as a drug delivery system. LV were prepared by ethanol injection method and formed nano-sized vesicles (about 100 nm) with suitable polydispersity index, negative zeta potential, and stable in aqueous medium for at least 50 days. AlClPc strongly interacts with LV (high binding constant values), especially due to aluminum-phosphate specific interactions, which gives a surface localization to AlClPc molecules as demonstrated by fluorescence quenching data. Anisotropy, static and time-resolved fluorescence measurements corroborated with these results and demonstrated that AlClPc self-aggregation occurred even in the liposomes. However, formulation uptake by oral squamous cell carcinoma (OSCC) the AlClPc suffered a disaggregation process demonstrated by fluorescence life-time imaging microscopy. This amazing behavior is new and increases the scientific knowledge about the intracellular mechanism of action of PDT photosensitizers. In PDT, both systems LVIII+AlClPc e LVIII+AlClPc+aCHC did not show toxicity in the dark at 3 h incubation period with lipid, AlClPc, and aCHC concentrations equal at 0,15 mmol/L, 0,5 umol/L, and 10,0 umol/L, respectively. Unexpectedly, the system LVIII+AlClPc was more effective in PDT that the LVIII+AlClPc+aCHC, devido ao caráter antioxidante do aCHC due to the antioxidant character of aCHC. These results open a new perspective to the potential use of ALClPc-LV formulations for photodynamic treatment.

Ftalocianina de alumínio-cloro (AlClPc) é um fotossensibilizador de segunda geração em terapia fotodinâmica (TFD) caracterizado por seu caráter anfifílico e tendência de auto-agregação em meio aquoso, o que prejudica seu potencial de aplicação. O aCHC é um substrato de transportadores de monocarboxilato (MCT) superexpresso em células de MCF-7. Objetivando a solubilização da AlClPc e aumento de internalização em tecidos neoplásicos nos propomos aqui o uso de DSPC e DOPC em diferentes proporções para formar vesículas lipidicas mistas (LV) na presença de aCHC como sistemas veiculadores de fármaco. Lv foi preparado pelo método de injeção etanólica e formou vesículas de dimensões nanométricas (aproximadamente 100 nm) com bom índice de polidispersão, valores negativos de potencial zeta e estáveis em meio aquoso por mais de 50 dias. AlClPc se complexou com o fosfato das LV o que conferiu uma localização interfacial às moléculas de AlClPc como demonstrado pelos resultados de supressão de fluorescência. Medidas de anisotropia, fluorescência estática e resolvida no tempo corroboram com estes resultados e demonstram que a auto-agregação da AlClPc ocorre mesmo em lipossomas. Entretanto, a veiculação da AlClPc por LV em carcinoma de células escamosas oral (OSCC) levou a um processo de desagregação demonstrado por (FLIM). Este incrível comportamento é novo e aumenta o conhecimento científico sobre o mecanismo intracelular de ação de fotossensibilizadores em TFD. Em TFD, ambos os sistemas LVIII+AlClPc e LVIII+AlClPc+aCHC não apresentaram toxicidade no escuro no período de incubação de 3 h com as concentrações de lipídios, AlClPc e aCHC iguais a 0,15 mmol/L, 0,5 umol/L e 10,0 umol/L, respectivamente. De maneira inesperada, o sistema LVIII+AlClPc foi mais eficiente em TFD que o sistema LVIII+AlClPc+aCHC, devido ao caráter antioxidante do aCHC. Estes resultados abrem uma nova perspectiva do potencial uso de LV-AlClPc para o tratamento fotodinâmico. / Aluminum phthalocyanine chloride (AlClPc) is a second-generation photodynamic therapy (PDT) photosensitizer characterized for its high hydrophobicity and self-aggregation tendency in aqueous media, which hampers its potential application. The aCHC is a monocarboxylate transporter substrate (MCT) overexpressed in MCF-7 line cell. Aiming at AlClPc solubilization and uptake increase we proposed here the use of 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC) and 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC) at different proportions to form mixed lipid vesicles (LV) in presence of aCHC as a drug delivery system. LV were prepared by ethanol injection method and formed nano-sized vesicles (about 100 nm) with suitable polydispersity index, negative zeta potential, and stable in aqueous medium for at least 50 days. AlClPc strongly interacts with LV (high binding constant values), especially due to aluminum-phosphate specific interactions, which gives a surface localization to AlClPc molecules as demonstrated by fluorescence quenching data. Anisotropy, static and time-resolved fluorescence measurements corroborated with these results and demonstrated that AlClPc self-aggregation occurred even in the liposomes. However, formulation uptake by oral squamous cell carcinoma (OSCC) the AlClPc suffered a disaggregation process demonstrated by fluorescence life-time imaging microscopy. This amazing behavior is new and increases the scientific knowledge about the intracellular mechanism of action of PDT photosensitizers. In PDT, both systems LVIII+AlClPc e LVIII+AlClPc+aCHC did not show toxicity in the dark at 3 h incubation period with lipid, AlClPc, and aCHC concentrations equal at 0,15 mmol/L, 0,5 umol/L, and 10,0 umol/L, respectively. Unexpectedly, the system LVIII+AlClPc was more effective in PDT that the LVIII+AlClPc+aCHC, devido ao caráter antioxidante do aCHC due to the antioxidant character of aCHC. These results open a new perspective to the potential use of ALClPc-LV formulations for photodynamic treatment.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é um tratamento usado principalmente na terapia anticâncer e que depende da retenção de um composto fotossensibilizante nas células tumorais e posterior irradiação dessas células com luz visível. Após ativação, o fármaco pode gerar espécies reativas de oxigênio (EROs), como o oxigênio singlete (1O2) e radicais (O2-, OH), que são capazes de danificar membranas, DNA e outras estruturas celulares, induzindo a apoptose ou necrose das células tumorais. O ácido fólico, por ser super expressado na superfície das células de alguns tipos de cânceres (principalmente os ginecológicos), pode desempenhar o papel de vetorizador, tornando-se um importante aliado aos sistemas de liberação de fármacos. Neste trabalho foi avaliado o uso de ácido fólico como aditivo aos lipossomas contendo ftalocianina de cloro-alumínio como fármaco fotossensibilizante, aplicados em TFD com células MCF7. Os estudos demonstraram que os sistemas lipossomais desenvolvidos apresentam tamanho nanométrico (menor que 200 nm) e possuem biocompatibilidade quando avaliados em cultura celular de monocamada. Além disso, foi possível observar o efeito fototóxico satisfatório das formulações e o aumento da internalização do fármaco, quando utilizado o ácido fólico como vetorizador. / Photodynamic Therapy (PDT) is mainly used in anticancer therapy. The efficiency of this treatment is dependent on retention of photosensitizer compound at the tumor cells and posterior irradiation of these cells with visible light. After activation, the drug may generate reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen (1O2) and radicals (O2-, OH), which are capable of damaging membranes, DNA and other cell structures, inducing apoptosis or necrosis of tumor cells. Folic acid is super-expressed on the surface of some cancers cells (especially gynecological cancer cells) and can play the role of target system, becoming an important ally for drug delivery systems. This study evaluated the use of folic acid as an additive to liposomes containing chloro-aluminum phthalocyanine as a photosensitizer drug, applied in PDT with MCF7 cells. These studies showed that liposomal systems have nanometer size (less than 200 nm) and have biocompatibility when evaluated in monolayer cell culture. Moreover, it was possible to observe satisfactory phototoxic effect of the formulations and increased internalization of the drug when folic acid is used.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-08-05T10:23:01Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taise Maria dos Anjos Oliveira - 2016.pdf: 1420716 bytes, checksum: 75628b01c19c9db89c0e4ed2e9469284 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-05T15:03:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Taise Maria dos Anjos Oliveira - 2016.pdf: 1420716 bytes, checksum: 75628b01c19c9db89c0e4ed2e9469284 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T15:03:14Z (GMT). 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In order to develop new alternatives and /or therapeutic approaches that are effective in viral clearance, we evaluated two photosensitizers, zinc phthalocyanine and aluminum phthalocyanine, the photoinactivation bovine herpesvirus 1. As a control we used irradiated virus without the presence of photosensitizer (light control) viruses incubated with photosensitizers without radiating (photosensitizer control) and viruses without any treatment. The light control showed that the use of light without the presence of photosensitizer does not have phototoxic effect on the virus; control showed that the photosensitizer zinc and aluminum phthalocyanines have no cytotoxicity in the absence of light. Both controls were compared to the virus that received no treatment. To better evaluate the irradiation time and the optimal concentration of the two photosensitizers, viral suspension aliquots containing 105.75 TCID50/mL were used, incubated with photosensitizers at concentrations of 5 and 10 μM and irradiated at 0, 15, 30, 45, 60, 75, and 90 minutes. After irradiation, the sample was added in permissive cell cultures virus, which was analyzed for the presence of cytopathic effect and the results were expressed as viral titers. The zinc phthalocyanine showed better efficiency in photoinactivation bovine herpesvirus 1, wherein the concentration of 10 μM with 30 minutes of irradiation was the most effective. The phthalocyanine aluminum inactivated virus completely after 60 minutes of irradiation, but there was no significant difference between concentrations. These results indicate that both phthalocyanines have a good applicability in photodynamic viral inactivation, but the zinc phthalocyanine has a better efficiency. / A inativação fotodinâmica é uma técnica baseada na combinação sinérgica de um fotossensibilizador, oxigênio e luz, que resulta na geração de espécies reativas do oxigênio, que são citotóxicas e causam a morte celular por apoptose ou necrose. O herpesvírus bovino 1 é responsável por enfermidades no sistema respiratório e reprodutivo, estima-se que ocorra uma perda econômica de um bilhões de dólares por ano, devido à ação do vírus no rebanho. Visando novas alternativas e/ou abordagens terapêuticas que sejam eficazes na eliminação viral, avaliamos dois fotossensibilizadores, ftalocianina zinco e ftalocianina alumínio, na fotoinativação do herpesvírus bovino 1. Como controle foram utilizados vírus irradiado sem a presença do fotossensibilizador (controle da luz), vírus incubado com os fotossensibilizadores sem irradiar (controle do fotossensibilizador) e vírus sem nenhum tratamento. O controle da luz mostrou que o emprego da luz sem a presença do fotossensibilizador não possui efeito fototóxico sobre o vírus, o controle do fotossensibilizador mostrou que as ftalocianinas zinco e alumínio não possuem citotoxidade na ausência da luz. Ambos os controles foram comparados ao vírus que não recebeu nenhum tratamento. Para avaliar o melhor tempo de irradiação e a melhor concentração dos dois fotossensibilizadores, foram utilizadas alíquotas de suspensão viral contendo 105,75 TCID50/mL, incubadas com os fotossensibilizadores nas concentrações de 5 e 10 μM e irradiadas nos tempos 0, 15, 30, 45, 60, 75 e 90 minutos. Após a irradiação a amostra foi adicionada em culturas de células permissíveis ao vírus, onde foi analisada a presença de efeito citopático e os resultados foram expressos em títulos virais. A ftalocianina zinco apresentou melhor eficiência na fotoinativação do herpesvírus bovino 1, sendo a concentração de 10 μM com 30 minutos de irradiação a mais eficaz. A ftalocianina alumínio inativou o vírus totalmente após 60 minutos de irradiação, mas não apresentou diferença significativa entre as concentrações. Estes resultados indicam que ambas ftalocianinas possuem uma boa aplicabilidade na inativação fotodinâmica viral, porém a ftalocianina zinco possui uma melhor eficiência.

O trabalho apresentado foi realizado em duas etapas independentes e baseou-se no estudo de diferentes sistemas nanométricos para viabilizar a aplicação da ftalocianina de cloro alumínio (ClAlPc) na terapia fotodinâmica (TFD) para o tratamento do câncer de pele do tipo melanoma. O fármaco fotossensibilizante (FS) utilizado apresenta propriedades físico-químicas que lhe permitem exercer sua atividade fotodinâmica com excelência, sem a interferência do cromóforo endógeno melanina existente nas células melanocíticas. Para driblar sua elevada hidrofobicidade, ClAlPc foi encapsulada em sistemas nanométricos para administração em meio fisiológico. Inicialmente nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) foram desenvolvidas por emulsificação direta, após um estudo de elaboração do diagrama de fases. O compritol foi o lipídio sólido escolhido para compor as NLS, com diferentes concentrações de ClAlPc. Todas as formulações desenvolvidas foram devidamente caracterizadas, com tamanho médio entre 100 e 200 nm, baixa polidispersão, potencial zeta adequadamente negativo (~|30| mV), drug loading de ClAlPc entre 76-94% (com pequena redução após 24 meses) e alta eficiência de encapsulação (E.E.). A morfologia arredondada das nanopartículas foi confirmada por microscopia eletrônica de transmissão e de força atômica. A estabilidade das NLS foi de 24 meses. A avaliação da cristalinidade do lipídio revelou a integração da ClAlPc à matriz lipídica da NLS, presença de estruturas polimórficas e grau de cristalinidade adequado, sem alterações após 24 meses. Nos estudos de difusão in vitro, observou-se que ftalocianina encapsulada nas NLS acumulam-se preferencialmente na epiderme e derme do que no estrato córneo, sem traços de permeação do ativo. Foi confirmado o caráter biocompatível das NLS sobre fibroblastos NIH-3T3. A ftalocianina encapsulada nas NLS não foi tóxica na linhagem de melanoma B16-F10 na ausência de luz, porém, apresentou excelente efeito fototóxico (0,75 ?g mL-1 de ClAlPc nanoencapsulada e irradiação entre 0,5 e 2,0 J cm-2), com redução da viabilidade celular de 87%. O segundo sistema de veiculação estudado foram as vesículas cataniônicas (VesCat), que se formam espontaneamente em água com o tensoativo TriCat 12. A obtenção das vesículas contendo ClAlPc envolve uma etapa adicional, para remoção de solvente orgânico, que foi aprimorada, reduzindo o tempo de produção em 55%. As VesCat/ClAlPc obtidas mantiveram suas propriedades físico-químicas e morfologia arredondada (confirmada por microscopia eletrônica de varredura), drug loading de 47% e alta E.E. Os resultados comprovaram que a aplicação desses dois sistemas nanométricos é altamente eficiente para aplicação da TFD no tratamento do câncer de pele do tipo melanoma ou outras doenças cutâneas, apresentando características favoráveis para avanços nos estudos de fase clínica e pré-clínica. / The present work was conducted in two independent steps, which were based on the study of different nanometric systems that make feasible the application of aluminum phthalocyanine chloride (ClAlPc) in the photodynamic therapy (PDT) to the melanoma skin cancer treatment. The photosensitizer (PS) used has physical-chemical properties that allow it to perform its photodynamic activity with excellence, without the interference of the melanin, an endogenous chromophore found in melanotic cells. In order to circumvent the high PS hydrophobicity, ClAlPc was encapsulated into nanosystems to administration in physiological environment. At first, solid lipid nanoparticles (SLN) were developed by direct emulsification process after drawing up phase diagram study. The solid lipid compritol was chosen to make the SLN, produced with different ClAlPc concentrations. The developed samples were properly characterized with mean size between 100-200 nm, low polydispersity, negative zeta potential (~|30| mV), ClAlPc drug loading around 76-94% (with slight decrease after 24 months) and high encapsulation efficiency (EE). The round shape of SLN was confirmed by transmission electron microscopy and atomic force microscopy. The nanoparticles were stable for at least 24 months. The evaluation of lipid crystallinity has proved the ClAlPc integration to SLN lipid matrix, the presence of polymorphic structures and a suitable crystalline degree, without large variations after 24 months. In the in vitro diffusion studies were observed that phthalocyanine conveyed in the nanoparticles accumulates preferably in the epidermis and dermis than in the stratum corneum, without any drug permeation traits. The NLS biocompatibility was confirmed on NIH-3T3 fibroblasts. ClAlPc-loaded NLS did not exhibit toxicity on B16-F10 melanoma cell line in the dark, but it was shown their outstanding phototoxicity effect (0.75 ?g mL-1 of encapsulated ClAlPc and irradiation between 0.5 and 2.0 J cm-2) with cell viability reduction of 87%. The second drug delivery system studied were the catanionic vesicles (VesCat) that are spontaneously obtained by mixing the self-assembly surfactant TriCat 12 in water. The production of ClAlPc-loaded vesicles comprises an additional step (to remove the organic solvent) that was optimized, saving 55% of the production time. The final VesCat/ClAlPc kept their physical-chemical properties and round shape (confirmed by scanning electron microscopy), drug loading of 47% and high EE. Hence, the results have proved the great efficiency of these two nanometric systems applied in the PDT to the treatment of melanoma skin cancer and other cutaneous disease, useful features for further progress towards preclinical and clinical trials.

A Terapia Fotodinâmica (TFD) é um tratamento usado principalmente na terapia anticâncer e que depende da retenção de um composto fotossensibilizante nas células tumorais e posterior irradiação dessas células com luz visível. Após ativação, o fármaco pode gerar espécies reativas de oxigênio (EROs), como o oxigênio singlete (1O2) e radicais (O2-, OH), que são capazes de danificar membranas, DNA e outras estruturas celulares, induzindo a apoptose ou necrose das células tumorais. O ácido fólico, por ser super expressado na superfície das células de alguns tipos de cânceres (principalmente os ginecológicos), pode desempenhar o papel de vetorizador, tornando-se um importante aliado aos sistemas de liberação de fármacos. Neste trabalho foi avaliado o uso de ácido fólico como aditivo aos lipossomas contendo ftalocianina de cloro-alumínio como fármaco fotossensibilizante, aplicados em TFD com células MCF7. Os estudos demonstraram que os sistemas lipossomais desenvolvidos apresentam tamanho nanométrico (menor que 200 nm) e possuem biocompatibilidade quando avaliados em cultura celular de monocamada. Além disso, foi possível observar o efeito fototóxico satisfatório das formulações e o aumento da internalização do fármaco, quando utilizado o ácido fólico como vetorizador. / Photodynamic Therapy (PDT) is mainly used in anticancer therapy. The efficiency of this treatment is dependent on retention of photosensitizer compound at the tumor cells and posterior irradiation of these cells with visible light. After activation, the drug may generate reactive oxygen species (ROS) such as singlet oxygen (1O2) and radicals (O2-, OH), which are capable of damaging membranes, DNA and other cell structures, inducing apoptosis or necrosis of tumor cells. Folic acid is super-expressed on the surface of some cancers cells (especially gynecological cancer cells) and can play the role of target system, becoming an important ally for drug delivery systems. This study evaluated the use of folic acid as an additive to liposomes containing chloro-aluminum phthalocyanine as a photosensitizer drug, applied in PDT with MCF7 cells. These studies showed that liposomal systems have nanometer size (less than 200 nm) and have biocompatibility when evaluated in monolayer cell culture. Moreover, it was possible to observe satisfactory phototoxic effect of the formulations and increased internalization of the drug when folic acid is used.