Introdução: A anfotericina B é a droga de escolha para o tratamento de doenças fúngicas severas, estando associada, no entanto, a alta incidência de nefrotoxicidade. O uso de anfotericinas modificadas está associado a elevado custo. Em grupos de baixo risco o uso de sobrecarga hidrossalina pode ser suficiente para evitar perda severa de função renal. Métodos: Foram estudados prospectivamente pacientes internados em hospital universitário, com idade superior a 12 anos, e que estavam dentro das primeiras 24 horas de uso de anfotericina B. Foram excluídos pacientes em centros de terapia intensiva e que estivessem em uso de drogas vasoativas. Solução salina 0,9% (500 ml) foi infundida antes e após a anfotericina B. Foram coletados exames na inclusão e no término do tratamento. A dosagem de creatinina sérica foi repetida após 30 dias do término do tratamento. Resultados: Foram estudados 48 pacientes. A média de elevação da creatinina sérica foi de 0,3 (0,18-0,41) mg/dl., representando um decréscimo médio de 25 (12,8-36,9) ml/min na depuração de creatinina endógena (DCE). Insuficiência renal aguda (IRA), definida pela elevação maior do que 50% da creatinina basal, ocorreu em 15 pacientes (31,3%). Pacientes que utilizaram antibióticos e aqueles em status pós-quimioterapia ou submetidos a transplante de medula óssea foram os que apresentaram maior risco de desenvolverem IRA. A creatinina e a DCE após 30 dias do término do tratamento não diferiram de seus valores basais. Conclusão: Em pacientes de baixo risco, o uso de anfotericina B com adminstração profilática de solução fisiológica foi associado à alteração pequena e reversível da função renal. Devido ao alto custo, o uso de métodos mais dispendiosos nestes pacientes não parece justificado no momento. Ensaios clínicos randomizados são necessários nesta população. / Background: Amphotericin B is the drug of choice for treatment of severe fungal illnesses. It is, however, associated with a high incidence of nephrotoxicity. The use of modified amphotericins has a high economic cost. It is possible that in low-risk patients, saline loading is enough to prevent significant loss of renal function induced by the use of amphotericin B. Methods: Patients were prospectively enrolled in the study. They were older then 12 years, were within the first 24 hours of treatment with amphotericin B and had normal renal function. Patients at intensive care units or using vasoactive drugs were excluded. Sodium chloride 0.9% (500 ml) was infused before and after the amphotericin B. Blood and urine analysis were done for the evaluation of the renal function in the beginning and in the end of the treatment. Serum creatinine was repeated 30 days after the end of the amphotericin B treatment. Results: Forty-eight patients were studied. The mean rise of the serum creatinine was of 0.3 (0.18- 0.41) mg/dl, representing a mean decrease of 25 (12.8-36.9) ml/min of the creatinine clearance (CrCl). Acute renal failure (ARF), defined as a rise higher than 50% of the baseline creatinine, occurred in 15 patients (31.3%). Patients that were on antibiotics, in post-chemotherapy status or those submitted to bone marrow transplantation had the higher risk of developing ARF. Mean serum creatinine and the CrCl were no different from baseline values after 30 days. Conclusion: In low-risk patients, the use of amphotericin B with prophylactic sodium chloride loading was associated with a small and reversible decrease of the renal function. Due to its high cost the use of more expensive therapies in this group of patients does not seem to be justified at the moment. Prospective randomized trials are necessary in the low-risk population.

INTRODUÇÃO: Embora a lista dos microrganismos envolvidos em fungemias esteja em expansão, as espécies de Candida permanecem como os principais agentes etiológicos, causando morbidade e mortalidade significativas. A introdução de novos antifúngicos na prática clínica tem reforçado a necessidade de estudos que monitorem mudanças na epidemiologia e no perfil de sensibilidade de Candida spp. a nível local e global. OBJETIVO: Avaliar a prevalência e incidência de candidemia no HC-FMUSP durante o ano de 2006 e determinar o perfil de suscetibilidade das espécies isoladas. MÉTODOS: Foi realizado um estudo retrospectivo no qual os pacientes identificados foram caracterizados de acordo com variáveis clinicas disponíveis nos sistemas laboratoriais. A concentração inibitória mínima (MIC) foi determinada pelo método de microdiluição Sensititre YeastOne Ò, considerado como referência, além do Etest Ò. As seguintes drogas foram avaliadas: anfotericina B (AMB), caspofungina (CAS), fluconazol (FLU), itraconazol (ITR), voriconazol (VOR) e posaconazol (POS). O método de disco difusão (DD) também foi utilizado para FLU e VOR. Os resultados obtidos pelas três metodologias foram comparados entre si. RESULTADOS: A prevalência de Candida em hemocultura foi de 3,5%. Foram identificados 136 casos de candidemia e a incidência global foi de 1,87 casos/1.000 admissões hospitalares e 0,27 casos por 1.000 pacientes dia. A mediana de idade foi de 40 anos e 58,1% dos pacientes eram homens. Neoplasia foi a doença de base mais frequente. Na distribuição das espécies, C. albicans foi a espécie mais isolada (52,2%), seguida por C. parapsilosis (22,1%), C. tropicalis (14,8%) e C. glabrata (6,6%). O perfil de sensibilidade foi determinado em 100 cepas de Candida. Destas, 100% mostraram-se suscetíveis a AMB e CAS; 98 % ao VOR; 91%, ao FLU e 66% ao ITR. Para o POS, MIC90 foi de 0,25 µg/mL. O percentual de concordância essencial (CE) e concordância categórica (CC) entre o teste de referência e o Etest Ò foi > 93%, exceto para o itraconazol (CE 80%, CC 70%). O percentual de CC para o fluconazol e voriconazol pelo DD versus Sensititre Ò e Etest Ò foi, respectivamente: FLU 94%, 95% e VOR 96%, 98%. CONCLUSÃO: A prevalência a incidência de candidemia encontrada e a distribuição das espécies concordaram com outros dados nacionais. Observou-se uma boa atividade in vitro da maioria das drogas para Candida spp., exceto itraconazol. Houve uma boa concordância essencial entre os métodos utilizados, exceto também para itraconazol. As discordâncias de categoria observadas entre os métodos resultaram em erros menores na maior parte dos casos / INTRODUCTION: Although the spectrum of fungi causing bloodstream infections continues to expand, Candida species remain responsible for the majority of cases, causing significant morbidity and mortality. The introduction of new antifungal agents in the clinical practice has increased the need for new studies for monitoring changes in the epidemiology and susceptibility profiles of candidemia at a local and global level. PURPOSE: To determine the prevalence and incidence of candidemia, species distribution and antifungal susceptibility patterns at large Brazilian tertiary public hospital during 2006. METHODS: Data were collected retrospectively. Patients were evaluated for selected variables. The minimal inhibitory concentrations (MIC) were determined using Sensititre YeastOne Ò, considered the reference method, and Etest Ò. The following drugs were tested: amphotericin B (AMB); caspofungin (CAS); and posaconazole (POS),fluconazole (FLU) and voriconazole (VOR). The disk diffusion method was also employed for FLU and VOR. MIC results obtained by Etest Ò, Sensititre YeastOne Ò and disk diffusion were compared. RESULTS: The prevalence of Candida spp. from blood cultures was 3,5%. One hundred and thirty-six cases of candidemia were identified. The overall incidence of candidemia was 1,87 cases per 1.000 admissions and 0,27 cases per 1.000 patient-days. 58.1% patients were male and the median age was 40 years. Cancer was the most frequent underlying disease. C. albicans was the most commonly identified species (52,2%), followed by C. parapsilosis (22,1%), C. tropicalis (14,8%) and C. glabrata (6,6%). The susceptibility profile of 100 Candida spp. isolates was: 100% to AMB B and CAS; 98 % to voriconazole; 91% to fluconazole; and 66% itraconazole. For posaconazole MIC90 was 0,25 µg/mL. The percentage of essential agreement (EA) and categorical agreement (CA) between the reference and test methods was > 93%, except for itraconazole (EA 80%, CA 70%). The (CA) between Sensititre YeastOne Ò versus disk diffusion and Etest Ò versus disk diffusion were respectively: FLU (94%) (95%) and VOR (96%) (98%). Minor errors accounted for the majority of all categorical errors. CONCLUSION: The prevalence and incidence of candidemia found in this study were in agreement with previous national reports. There was a good in vitro activity for most drugs tested against Candida spp. except for itraconazole. A good EA was demonstrated between methods except again for itraconazole. Minor errors accounted for the majority of all categorical errors for between methods.

Os efeitos da administração de anfotericina B a camundongos suscetíveis ao P. brasiliensis foram avaliados. A L-AmB reverte o padrão de suscetibilidade para o de resistência de forma mais eficiente do que a c-AmB, como observado na quantificação de UFC, NO e IgG2b. Porém, os níveis de TNF-a, IL-12, IFN-g, GM-CSF, IgG total, IgM, IgG1, IgG2a e IgA não são significativamente alterados. Neutrófilos e macrófagos peritoneais co-cultivados com Pb e L-AmB tendem a apresentar maior capacidade fungicida, mas não maior síntese de mediadores. O melhor desempenho de L-AmB poderia se dever a sua interação com TLR4. Em TLR4-deficientes ou não, a progressão da doença é similar. A eficácia da terapia, porém, é menor nos deficientes, como observado na quantificação de UFC; os perfis leucocitários e as concentrações de NO, TNF-a, IL-12 e GM-CSF não são significativamente alterados. Logo, a droga é capaz de reverter os parâmetros micológicos, mas não os imunológicos. A interação entre TLR4, P. brasiliensis e L-AmB não parece ser importante para o estabelecimento da imunidade. / Amphotericin B effects in mice susceptible to P. brasiliensis were evaluated. L-AmB reverts the susceptibility pattern to the resistant one with more efficiency than c-AmB, as confirmed by the CFU, NO e IgG2b quantifications. However, TNF-a, IL-12, IFN-g, GM-CSF, total IgG, IgM, IgG1, IgG2a and IgA levels are not significantly altered. Neutrophils and macrophages cocultivated with Pb e L-AmB tend to present higher fungicidal ability, but not enhanced synthesis of mediators. The better performance of L-AmB could be due to its interaction with TLR4. In TLR4-deficient or sufficient mice, progression of the disease is similar. The efficiency of the therapy, however, is lower in deficient animals, as seen on CFU; leukocyte profiles and NO, TNF-a, IL-12 and GM-CSF levels are not significantly altered by L-AmB-TLR4 interaction. Therefore, the drug administration is capable of reverting mycological parameters, but not the immunological ones. Interaction between TLR4, P. brasiliensis and L-AmB does not seem to play a special role in the establishment of immunity.

Formação, estabilidade coloidal e atividade in vitro contra Candida albicans dos arranjos supramoleculares compostos por drogas, lípides catiônicos e/ ou polieletrólitos foram sistematicamente avaliados através de espalhamento de luz dinâmico para tamanho de partículas, análise de potencial-zeta, espectrofotometria UV-visível, efeitos de droga sobre a transição de fase gel para líquido-cristalina da bicamada catiônica e quantificação de incorporação de droga nos diferentes sistemas. Arranjos supramoleculares de drogas antifúngicas como miconazol ou anfotericina B foram obtidos por solubilização das drogas em fragmentos de bicamada catiônica de brometo de dioctadecildimetilamônio ou como partículas de droga recobertas com uma camada do mesmo lípide catiônico. Como modelo de droga anticancerígena, a cisplatina foi incorporada com sucesso em polieletrólitos de carga oposta: quitosana e carboximetilcelulose. Cisplatina induziu substancial estabilização coloidal e redução de tamanho de partículas de carboximetilcelulose-quitosana, possivelmente atuando como agente de ligação cruzada entre os dois polieletrólitos. Assim também, arranjos supramoleculares de anfotericina B em baixa e em alta proporção molar droga: lípide catiônico foram revestidos com polieletrólitos como carboximetilcelulose, cloreto de poli(dimetildialilamônio) e polilisina formando nanopartículas catiônicas. Nanopartículas catiônicas de anfotericina B apresentaram estabilidade coloidal e atividade fungicida ótima. Quanto aos arranjos do miconazol com os fragmentos de bicamada catiônica, observou-se o mesmo com a vantagem de se obter ação sinérgica entre o lípide catiônico e a droga. Dois sítios de interação com fragmentos de bicamada catiônica foram identificados para o miconazol: (1) as bordas hidrofóbicas disponíveis à temperatura ambiente; (2) os sítios no seio da bicamada ocupados com o aumento de temperatura. A potente ação antimicrobiana do lípide catiônico brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) per se, motivou um estudo sistemático da ação antimicrobiana comparada de DODAB e brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) contra Candida albicans. A adsorção destes compostos e seus agregados sobre a célula diminuiu seguindo a ordem: CTAB > fragmentos de bicamada de DODAB > vesículas grandes de DODAB. A ausência de vazamento de compostos fosforilados intracelulares de baixo peso molecular, DNA ou proteína em presença dos catiônicos evidenciou mecanismo de ação antimicrobiana independente de lise celular. A adsorção dos compostos catiônicos sobre células de Candida albicans mudou o sinal de potencial da superfície celular de negativo para positivo, exibindo uma relação clara entre a carga positiva sobre a célula e morte celular. / The formation, colloid stability and activity in vitro against Candida albicans of several supramolecular assemblies composed of drug, cationic lipid and/or polyelectrolytes were systematically evaluated by means of dynamic light scattering for particle sizing, zeta- potential analysis, UV-visible spectroscopy, effect of drug on gel-to-liquid-crystalline phase transition of the cationic bilayer and determination of drug loading. Supramolecular assemblies of antifungal drugs such as miconazole and amphotericin B were obtained by solubilization of the drugs in cationic bilayer fragments composed of dioctadecyldimethylammonium bromide or coverage of drug particles with a layer of the quoted cationic lipid. As a model of anticancer drug, cisplatin was sandwiched between two oppositely charged polyelectrolytes: chitosan and carboxymethylcellulose. Cisplatin induced reduction in particle size acting as a cross-linker between polyelectrolytes. For amphotericin B, at low and high molar proportion drug to cationic lipid, similar supramolecular assemblies were coated by polyelectrolytes such as carboxymethylcellulose, poly(diallyldimethylammonium) and polylysine yielding cationic nanoparticles that presented optimal colloid stability and fungicidal activity. Miconazole became attached at the hydrophobic edges of bilayer fragments at room temperature and/or, upon an increase in temperature, inserted in the bilayer core. Curiously, this last formulation in the cationic lipid yielded a synergistic action against Candida albicans. Dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) is an excellent antimicrobial agents per se. Its mechanism of antimicrobial action was compared to the one for hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB). Adsorption of these compounds on the cells decreased going from CTAB to DODAB bilayer fragments and to large vesicles. Absence of leakage of small phosphorylated compounds, proteins or DNA from fungus indicated a mechanism of action different from cell lysis. Adsorption of the cationic compounds changed the sign of the cell zeta-potential from negative to positive. There was a clear relationship between positive charge on fungus and death.

Le développement de nanomédicaments capables de contrecarrer les propriétés biopharmaceutiques défavorables de l'amphotéricine B (AmB) représente un enjeu important. L'AmB est en effet une molécule très efficace pour le traitement des infections fongiques systémiques et aussi pour la leishmaniose, mais difficile à formuler efficacement, quelle que soit la voie d'administration. Cette molécule particulièrement hydrophobe souffre de limitations importantes en raison de sa tendance prononcée à l'agrégation dans les conditions physiologiques. La première partie de cette thèse a consisté à vérifier l'hypothèse selon laquelle le degré d'agrégation de l'AmB pourrait avoir un fort impact sur certaines de ses propriétés biopharmaceutiques et pharmacocinétiques. Dans cet objectif, l'albumine a été utilisée pour produire avec l'AmB des complexes de taille contrôlée. Les caractéristiques morphologiques des objets colloïdaux formés ont été déterminées par spectroscopie UV-Vis et par dichroïsme circulaire. Ainsi, l'impact de l'état de l'agrégation sur la perméabilité intestinale d'une part et la reconnaissance éventuellement des agrégats par le système immunitaire d'autre part a été étudié. La deuxième partie de ce travail a été axée sur le développement des micro et nanotransporteurs destinés à surmonter la barrière d'absorption élevée contre AmB après son administration orale. À cet effet, des micro- et nano-émulsions chargées en AmB ont été préparée afin d'estimer leur capacité à améliorer la perméabilité de l'AmB au travers de l'épithélium digestif de rat. Le modèle de la Chambre d’Ussing a été utilisé à cet effet. Aucun passage de l’AmB n'a pu être détecté dans chacune des conditions expérimentales testées. Toutefois, les données électrophysiologiques ont montré une diminution de la viabilité des tissus, attribuable à la grande toxicité de l'AmB, et dépendante de l'état d'agrégation de l'AmB lorsque ces objets sont au contact avec le tissu. Ces essais de perméation menés sur des tissus sains au niveau jéjunal suggèrent que le transport de l'AmB par les voies paracellulaire et/ou transcellulaire est sans doute marginal. Cependant, la littérature rapporte que qu'une absorption par voie orale de l'AmB, bien que peu importante, peut être observée in vivo. Ceci suggère donc que d'autres voies d'absorption pourraient être mises en oeuvre, parmi lesquelles la capture d'agrégats d'AmB au niveau des plaques de Peyer et l'accès à la voie lymphatique pourraient représenter des voies d'absorption alternatives. Enfin, l'emploi d'un autre système de transporteur conçu pour atteindre le colon et assurer la délivrance colonique grâce à l'action enzymatique bactérienne locale a été envisagé. Dans cet objectif, un biopolymère naturel et dégradable par des enzymes, le xylane, a été sélectionné. Le xylane est un polysaccharide présent dans les grains, de céréales et de plantes angiospermes qui est spécifiquement dégradé dans la région du côlon, grâce à l'action enzymatique du microbiote. Pour cela, un procédé original de préparation de particules a été mis en oeuvre consistant tout d'abord à produire une émulsion eau-dans-eau de xylane en présence de PEG, suivie d'une phase de réticulation du xylane au moyen du trimétaphosphate de trisodium. La méthode a permis la production de nano et de microparticules allant de 380 nm à 4,5 μm et les paramètres contrôlant le processus ont été identifiés. Ce processus, respectueux de l'environnement et ne nécessitant pas l'emploi de solvants organiques, pourrait être appliqué à la délivrance colonique de AmB. / This thesis is part of the development and evaluation of nanomedicines potentially able to overcome unfavorable biopharmaceutical properties of amphotericin B (AmB), a highly effective molecule used for the treatment of systemic fungal infections and leishmaniasis, but difficult to formulate efficiently, whatever the route of delivery. It is believed that this hydrophobic molecule suffers from severe limitations due to its prounounced tendency to aggregate under physiological conditions. The first part of the thesis was driven on the hypothesis that the degree of aggregation of AmB could have a strong impact on some of its pharmacokinetics properties. For this purpose albumin has been used to produce controlled complexes between albumin and AmB in order to control AmB aggregation states. The morphological characteristics of the resulting colloidal objects have been carefully characterized by UV-Vis spectroscopy and circular dichroism. Furthermore, the impact of aggregation state on both the intestinal permeability and a possibly expected recognition of the aggregates by the immunological system were investigated. The second part of this work was focused on the development of micro- and nanocarriers intended to overcome the absorption barrier raised against AmB after oral delivery. For this purpose, AmB was loaded into micro- and nanoemulsions to evaluate a possible permeability enhancement effect through the intestinal membrane, which was evaluated in ratas using the Ussing chamber model. No detectable permeation was seen in any of the experimental conditions. However, the electrophysiological data showed tissue viability losses due to the strong toxicity of AmB, that were dependent on the agregation state of AmB when in contact with the tissue. It was also concluded from detailed permeation experiments in healthy tissues that paracellular and transcellular routes were likely to be only marginal pathways when oral absorption are observed in vivo, as reported in the literature. The likeness of other possible absorption pathways, including Peyer's patches capture and lymphatic pathway implication for agregated particles has been discussed. Finally, another particulate system intended for colonic delivery and based on xylan, a natural and enzymatically degradable biopolymer, has been investigated. Xylan is a polysaccharide present in grains, cereals and angiosperm plants that is specifically degraded on colon region, by the microbiota. An original process consisting in a water-in-water emulsion of xylan in presence of PEG followed by a crosslinking phase using trisodium trimetaphosphate has been developed, making possible the production of xylan-based biocompatible micro- and nanospheres ranging from 380 nm to 4.5 μm, depending on the parameters in the process. This eco-friendly process is free of harmful solvents and has potential application for the delivery of AmB at the colonic level.

Cromoblastomicose é uma micose crônica que acomete a pele e o tecido subcutâneo. Vários tratamentos têm sido utilizados, mas a eficácia é extremamente baixa, não permitindo eleger uma terapia de escolha. No presente trabalho foram realizados: I – ensaios de suscetibilidade in vitro de agentes da cromoblastomicose contra antifúngicos comerciais; II - caracterização molecular de amostras oriundas de casos clínicos, bem como a descrição destes casos; III - a produção e caracterização de duas nanoemulsões, uma de anfotericina B e uma de itraconazol produzidas pela técnica de homogeneização à alta pressão; IV - a avaliação da atividade antifúngica destas nanoemulsões in vitro e in vivo em agentes da cromoblastomicose; V - a verificação do nível de comprometimento renal e hepático causados pelas nanoemulsões; VI - a avaliação da toxicidade das formulações produzidas. De modo geral, os agentes da cromoblastomicose, apresentaram maior suscetibilidade à terbinafina e ao itraconazol, respectivamente. A combinação de anfotericina B e terbinafina foi sinérgica para quatro dos cinco grupos avaliados. Quanto aos casos clínicos, no primeiro foi identificada uma infecção por E. spinifera e no segundo uma por Fonsecaea monophora. As nanoemulsões foram elaboradas com composição passível de administração parenteral, uma de anfotericina B e uma de itraconazol, pelo método de homogeneização à alta pressão. Não foi possível determinar as CIMs da nanoemulsão de anfotericina B e Abelcet® in vitro, enquanto que a nanoemulsão de itraconazol apresentou CIMs muito semelhantes às do fármaco livre. Em modelo animal de cromoblastomicose, a nanoemulsão de anfotericina B foi mais ativa que o fármaco livre, Fungizone® e Abelcet®. A nanoemulsão de itraconazol também apresentou melhor atividade quando comparada com o fármaco livre. Os níveis de uréia foram mais elevados nos animais que receberam anfotericina B livre e Fungizone®. A enzima alanina aminotransferase foi encontrada em níveis menores nos animais tratados com a nanoemulsão de itraconazol do que naqueles que receberam itraconazol livre. A anfotericina B livre e Fungizone® causaram graves danos aos rins. Nos animais tratados com Abelcet® e com a nanoemulsão de anfotericina B foi possível verificar apenas necrose focal. Da mesma forma, a nanoemulsão de itraconazol protegeu os animais contra danos hepáticos quando comparada com o fármaco livre. Em relação aos ensaios de toxicidade, a anfotericina B foi citotóxica em concentrações a partir de 4μg/mL, sendo que com a nanoemulsão esta toxicidade não foi observada em concentrações mais elevadas. O itraconazol foi citotóxico, sendo que este efeito não foi visto com a nanoemulsão. É de extrema importância a avaliação da suscetibilidade dos agentes da cromoblastomicose a fim de orientar a clínica. A identificação molecular de agentes isolados de casos clínicos pode contribuir para delinear o perfil epidemiológico da doença. As nanoemulsões de anfotericina B e itraconazol apresentaram atividades superiores in vivo quando comparadas aos demais tratamentos e foram capazes de reduzir os efeitos adversos causados por estes antifúngicos. Através de ensaios in vitro foi confirmada a redução da citotoxidade do fármaco quando veiculado na nanoemulsão. Assim, as nanoemulsões produzidas poderiam ser alternativas terapêuticas para o tratamento da cromoblatomicose. / Chromoblastomycosis is a chronic mycosis that affects the skin and subcutaneous tissue. Various treatments have been used, but the efficacy is extremely low and does not allow choosing a therapy of choice. In the present work was performed: I - in vitro susceptibility testing for chromoblastomycosis agents against commercial antifungal; II - molecular characterization of samples from clinical cases as well as the description of these cases III - production and characterization of two nanoemulsions , one of amphotericin B and one of itraconazole, produced by high pressure homogenization technique; IV - assessing the in vitro and in vivo antifungal activity of these nanoemulsions against chromoblastomycosis agents; V - checking the level of impairment caused in the kidney and liver by nanoemulsions; VI - evaluation of toxicity of the formulations produced. In general, the chromoblastomycosis agents showed greater susceptibility to terbinafine and to itraconazole, respectively. The combination of amphotericin B and terbinafine was synergistic to four of the five groups. As for clinical cases, in the first was identified an infection by E. spinifera and in the second one by Fonsecaea monophora. The nanoemulsions were prepared with composition amenable of parenteral administration, one of amphotericin B and one of itraconazole, by the at high pressure homogenization method. Could not be determined the MIC of amphotericin B nanoemulsion and Abelcet® in vitro, while the itraconazole nanoemulsion showed MICs very similar to free drug. In a chromoblastomycosis animal model, the amphotericin B nanoemulsion was more active than free drug, Abelcet® and Fungizone®. The nanoemulsion of itraconazole also showed better activity compared to the free drug. Urea levels were higher in the animals receiving amphotericin B free and Fungizone®. The enzyme alanine aminotransferase was found in lower levels in animals treated with itraconazole nanoemulsion than in those who received itraconazole free. Amphotericin B free and Fungizone® caused severe damage to the kidneys. Already in animals treated with Abelcet® and the amphotericin B nanoemulsion was verified only focal necrosis. Likewise, the itraconazole nanoemulsion protected against liver damage when compared with the free drug. Regarding toxicity assays, amphotericin B was cytotoxic at concentrations from 4 μg/mL, while with the nanoemulsion this toxicity was not observed at higher concentrations. Itraconazole was cytotoxic, and this effect was not observed with the nanoemulsion. It is extremely important to evaluate the susceptibility of chromoblastomycosis agents to guide the clinic. Molecular identification of agents isolated from clinical cases can contribute to outline an epidemiological profile of the disease. The amphotericin B and itraconazole nanoemulsions showed higher activities in vivo when compared to other treatments and were able to reduce the adverse effects caused by these antifungals. Through in vitro assays were confirmed the reduction of the cytotoxicity of the drug when vehiculated in the nanoemulsion. Therefore, the nanoemulsions may be produced therapeutic alternatives for the chromoblastomycosis treatment.

Introduction: The pathogenesis and treatment of allergic bronchopulmonary aspergillosis (ABPA), severe asthma-non fungal sensitised (SANFS) and severe asthma with fungal sensitization (SAFS) is poorly understood. IL-17A, IgE and microbiome may be associated with pathogenesis of asthma, but their role in fungal-associated asthma is uncertain. Further, the efficacy of voriconazole, posaconazole and nebulised amphotericin B (NAB) in ABPA and SAFS has not been fully studied. Aims and objectives: The aim of this PhD thesis was to evaluate the role of IL-17A, IgE and lung microbiome in patients with SANFS, SAFS and ABPA. We also studied the efficacy and safety of NAB, voriconazole and posaconazole. Methods: Airway lymphocytes and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from patients with ABPA (n=16), SAFS (n=15), SANFS (n=11), mild asthma (MA) (n=6) and NH (n=11) were characterized by flow cytometric analysis (FACS) to determine the % of CD (+) IL-17A expressing cells. We also evaluated microbiome population using culture and PCR plus sequencing from BAL of these patients. In chapter 3, we analysed total and specific IgE in blood from adult cohorts of SAFS (n=34) and ABPA (n=48) using ImmunoCAP 100. In chapter 5 we studied the efficacy of voriconazole and posaconazole and in chapter 6; we studied the efficacy of NAB.Results: %CD4+IL-17A expressing cells were significantly higher in patients with severe asthma and correlated positively with serum neutrophil and presence of fungi in the airways. ABPA, SAFS and SANFS were similar but all were significantly higher than MA and NH. There were no differences in IL-17A expression between blood and the lung. Fungi were more frequently associated with severe asthma and low FEV1. Steroid treatment significantly increased airway fungal load. IgE against staphylococcal aureus (SE-IgE) correlated positively with FEV1 and OCS dose. Voriconazole and posaconazole improved asthma severity and radiological abnormalities. NAB was associated bronchospasm, but was extrely effective in the few patients (n=3) that took treatment for >12 months. These responders had unique characteristics. Conclusions: IL-17A, SE-IgE, and lung microbiome are associated with asthma severity. Steroid use in these patients may increase airway fungal load. Whereas voriconazole and posaconazole are efficacious, the use of NAB is associated with significant bronchospasm. SE-IgE -high asthma patients may be a distinct asthma phenotype. Larger studies are needed.

Cromoblastomicose é uma micose crônica que acomete a pele e o tecido subcutâneo. Vários tratamentos têm sido utilizados, mas a eficácia é extremamente baixa, não permitindo eleger uma terapia de escolha. No presente trabalho foram realizados: I – ensaios de suscetibilidade in vitro de agentes da cromoblastomicose contra antifúngicos comerciais; II - caracterização molecular de amostras oriundas de casos clínicos, bem como a descrição destes casos; III - a produção e caracterização de duas nanoemulsões, uma de anfotericina B e uma de itraconazol produzidas pela técnica de homogeneização à alta pressão; IV - a avaliação da atividade antifúngica destas nanoemulsões in vitro e in vivo em agentes da cromoblastomicose; V - a verificação do nível de comprometimento renal e hepático causados pelas nanoemulsões; VI - a avaliação da toxicidade das formulações produzidas. De modo geral, os agentes da cromoblastomicose, apresentaram maior suscetibilidade à terbinafina e ao itraconazol, respectivamente. A combinação de anfotericina B e terbinafina foi sinérgica para quatro dos cinco grupos avaliados. Quanto aos casos clínicos, no primeiro foi identificada uma infecção por E. spinifera e no segundo uma por Fonsecaea monophora. As nanoemulsões foram elaboradas com composição passível de administração parenteral, uma de anfotericina B e uma de itraconazol, pelo método de homogeneização à alta pressão. Não foi possível determinar as CIMs da nanoemulsão de anfotericina B e Abelcet® in vitro, enquanto que a nanoemulsão de itraconazol apresentou CIMs muito semelhantes às do fármaco livre. Em modelo animal de cromoblastomicose, a nanoemulsão de anfotericina B foi mais ativa que o fármaco livre, Fungizone® e Abelcet®. A nanoemulsão de itraconazol também apresentou melhor atividade quando comparada com o fármaco livre. Os níveis de uréia foram mais elevados nos animais que receberam anfotericina B livre e Fungizone®. A enzima alanina aminotransferase foi encontrada em níveis menores nos animais tratados com a nanoemulsão de itraconazol do que naqueles que receberam itraconazol livre. A anfotericina B livre e Fungizone® causaram graves danos aos rins. Nos animais tratados com Abelcet® e com a nanoemulsão de anfotericina B foi possível verificar apenas necrose focal. Da mesma forma, a nanoemulsão de itraconazol protegeu os animais contra danos hepáticos quando comparada com o fármaco livre. Em relação aos ensaios de toxicidade, a anfotericina B foi citotóxica em concentrações a partir de 4μg/mL, sendo que com a nanoemulsão esta toxicidade não foi observada em concentrações mais elevadas. O itraconazol foi citotóxico, sendo que este efeito não foi visto com a nanoemulsão. É de extrema importância a avaliação da suscetibilidade dos agentes da cromoblastomicose a fim de orientar a clínica. A identificação molecular de agentes isolados de casos clínicos pode contribuir para delinear o perfil epidemiológico da doença. As nanoemulsões de anfotericina B e itraconazol apresentaram atividades superiores in vivo quando comparadas aos demais tratamentos e foram capazes de reduzir os efeitos adversos causados por estes antifúngicos. Através de ensaios in vitro foi confirmada a redução da citotoxidade do fármaco quando veiculado na nanoemulsão. Assim, as nanoemulsões produzidas poderiam ser alternativas terapêuticas para o tratamento da cromoblatomicose. / Chromoblastomycosis is a chronic mycosis that affects the skin and subcutaneous tissue. Various treatments have been used, but the efficacy is extremely low and does not allow choosing a therapy of choice. In the present work was performed: I - in vitro susceptibility testing for chromoblastomycosis agents against commercial antifungal; II - molecular characterization of samples from clinical cases as well as the description of these cases III - production and characterization of two nanoemulsions , one of amphotericin B and one of itraconazole, produced by high pressure homogenization technique; IV - assessing the in vitro and in vivo antifungal activity of these nanoemulsions against chromoblastomycosis agents; V - checking the level of impairment caused in the kidney and liver by nanoemulsions; VI - evaluation of toxicity of the formulations produced. In general, the chromoblastomycosis agents showed greater susceptibility to terbinafine and to itraconazole, respectively. The combination of amphotericin B and terbinafine was synergistic to four of the five groups. As for clinical cases, in the first was identified an infection by E. spinifera and in the second one by Fonsecaea monophora. The nanoemulsions were prepared with composition amenable of parenteral administration, one of amphotericin B and one of itraconazole, by the at high pressure homogenization method. Could not be determined the MIC of amphotericin B nanoemulsion and Abelcet® in vitro, while the itraconazole nanoemulsion showed MICs very similar to free drug. In a chromoblastomycosis animal model, the amphotericin B nanoemulsion was more active than free drug, Abelcet® and Fungizone®. The nanoemulsion of itraconazole also showed better activity compared to the free drug. Urea levels were higher in the animals receiving amphotericin B free and Fungizone®. The enzyme alanine aminotransferase was found in lower levels in animals treated with itraconazole nanoemulsion than in those who received itraconazole free. Amphotericin B free and Fungizone® caused severe damage to the kidneys. Already in animals treated with Abelcet® and the amphotericin B nanoemulsion was verified only focal necrosis. Likewise, the itraconazole nanoemulsion protected against liver damage when compared with the free drug. Regarding toxicity assays, amphotericin B was cytotoxic at concentrations from 4 μg/mL, while with the nanoemulsion this toxicity was not observed at higher concentrations. Itraconazole was cytotoxic, and this effect was not observed with the nanoemulsion. It is extremely important to evaluate the susceptibility of chromoblastomycosis agents to guide the clinic. Molecular identification of agents isolated from clinical cases can contribute to outline an epidemiological profile of the disease. The amphotericin B and itraconazole nanoemulsions showed higher activities in vivo when compared to other treatments and were able to reduce the adverse effects caused by these antifungals. Through in vitro assays were confirmed the reduction of the cytotoxicity of the drug when vehiculated in the nanoemulsion. Therefore, the nanoemulsions may be produced therapeutic alternatives for the chromoblastomycosis treatment.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AcariliaES_TESE.pdf: 9221805 bytes, checksum: 71876e327362584aeb9dcac7d3652c4d (MD5) Previous issue date: 2013-04-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This thesis was devoted to the development of innovative oral delivery systems for two different molecules. In the first part, microparticles (MPs) based on xylan and Eudragit? S- 100 were produced and used to encapsulate 5-aminosalicylic acid for colon delivery. Xylan was extracted from corn cobs and characterized in terms of its physicochemical, rheological and toxicological properties. The polymeric MPs were prepared by interfacial cross-linking polymerization and spray-drying and characterized for their morphology, mean size and distribution, thermal stability, crystallinity, entrapment efficiency and in vitro drug release. MPs with suitable physical characteristics and satisfactory yields were prepared by both methods, although the spray-dried systems showed higher thermal stability. In general, spraydried MPs would be preferable systems due to their thermal stability and absence of toxic agents used in their preparation. However, drug loading and release need to be optimized. In the second part of this thesis, oil-in-water microemulsions (O/W MEs) based on mediumchain triglycerides were formulated as drug carriers and solubility enhancers for amphotericin B (AmB). Phase diagrams were constructed using surfactant blends with hydrophiliclipophilic balance values between 9.7 and 14.4. The drug-free and drug-loaded MEs presented spherical non-aggregated droplets around 80 and 120 nm, respectively, and a low polydispersity index. The incorporation of AmB was high and depended on the volume fraction of the disperse phase. These MEs did not reduce the viability of J774.A1 macrophage-like cells for concentrations up to 25 μg/mL of AmB. Therefore, O/W MEs based on propylene glycol esters of caprylic acid may be considered as suitable delivery systems for AmB / Esta tese teve como objetivo o desenvolvimento de novos sistemas de libera??o para duas mol?culas distintas. Na primeira parte, micropart?culas ? base de xilana e Eudragit? S-100 foram produzidas para encapsular ?cido 5-aminosalic?lico visando ? libera??o c?lonespec?fica. A xilana foi extra?da de sabugos de milho e caracterizada quanto ?s suas propriedades f?sico-qu?micas, reol?gicas e toxicol?gicas. Em seguida, dois m?todos de microencapsula??o foram utilizados: reticula??o interfacial polim?rica e secagem por aspers?o. Os sistemas produzidos foram caracterizados quanto ? morfologia, tamanho m?dio e distribui??o, estabilidade t?rmica, cristalinidade, taxa de encapsula??o e libera??o do f?rmaco in vitro. Foram obtidas micropart?culas com adequadas caracter?sticas f?sicas e rendimentos satisfat?rios atrav?s dos dois m?todos, embora os sistemas aspergidos tenham apresentado maior estabilidade t?rmica e sejam considerados mais interessantes devido a sua maior estabilidade t?rmica e aus?ncia de agentes t?xicos. No entanto, ajustes precisam ser feitos para melhorar a encapsula??o e libera??o do f?rmaco. Na segunda parte, microemuls?es do tipo ?leo em ?gua (MEs O/A) com base em triglicer?deos de cadeia m?dia (MCT) foram produzidas visando ao carreamento de anfotericina B (AmB) e aumento da sua solubilidade. Foram obtidas MEs O/A sem e com AmB com got?culas em torno de 80 e 120 nm, respectivamente, e ?ndices de polidispers?o de 0,25 e 0,31, respectivamente. A taxa de incorpora??o da AmB foi alta e dependente do volume da fase dispersa. A viabilidade celular n?o foi afetada at? 25 μg/mL da AmB. Portanto, MEs O/A a partir de MCT podem ser promissores sistemas de libera??o para AmB

Cromoblastomicose é uma micose crônica que acomete a pele e o tecido subcutâneo. Vários tratamentos têm sido utilizados, mas a eficácia é extremamente baixa, não permitindo eleger uma terapia de escolha. No presente trabalho foram realizados: I – ensaios de suscetibilidade in vitro de agentes da cromoblastomicose contra antifúngicos comerciais; II - caracterização molecular de amostras oriundas de casos clínicos, bem como a descrição destes casos; III - a produção e caracterização de duas nanoemulsões, uma de anfotericina B e uma de itraconazol produzidas pela técnica de homogeneização à alta pressão; IV - a avaliação da atividade antifúngica destas nanoemulsões in vitro e in vivo em agentes da cromoblastomicose; V - a verificação do nível de comprometimento renal e hepático causados pelas nanoemulsões; VI - a avaliação da toxicidade das formulações produzidas. De modo geral, os agentes da cromoblastomicose, apresentaram maior suscetibilidade à terbinafina e ao itraconazol, respectivamente. A combinação de anfotericina B e terbinafina foi sinérgica para quatro dos cinco grupos avaliados. Quanto aos casos clínicos, no primeiro foi identificada uma infecção por E. spinifera e no segundo uma por Fonsecaea monophora. As nanoemulsões foram elaboradas com composição passível de administração parenteral, uma de anfotericina B e uma de itraconazol, pelo método de homogeneização à alta pressão. Não foi possível determinar as CIMs da nanoemulsão de anfotericina B e Abelcet® in vitro, enquanto que a nanoemulsão de itraconazol apresentou CIMs muito semelhantes às do fármaco livre. Em modelo animal de cromoblastomicose, a nanoemulsão de anfotericina B foi mais ativa que o fármaco livre, Fungizone® e Abelcet®. A nanoemulsão de itraconazol também apresentou melhor atividade quando comparada com o fármaco livre. Os níveis de uréia foram mais elevados nos animais que receberam anfotericina B livre e Fungizone®. A enzima alanina aminotransferase foi encontrada em níveis menores nos animais tratados com a nanoemulsão de itraconazol do que naqueles que receberam itraconazol livre. A anfotericina B livre e Fungizone® causaram graves danos aos rins. Nos animais tratados com Abelcet® e com a nanoemulsão de anfotericina B foi possível verificar apenas necrose focal. Da mesma forma, a nanoemulsão de itraconazol protegeu os animais contra danos hepáticos quando comparada com o fármaco livre. Em relação aos ensaios de toxicidade, a anfotericina B foi citotóxica em concentrações a partir de 4μg/mL, sendo que com a nanoemulsão esta toxicidade não foi observada em concentrações mais elevadas. O itraconazol foi citotóxico, sendo que este efeito não foi visto com a nanoemulsão. É de extrema importância a avaliação da suscetibilidade dos agentes da cromoblastomicose a fim de orientar a clínica. A identificação molecular de agentes isolados de casos clínicos pode contribuir para delinear o perfil epidemiológico da doença. As nanoemulsões de anfotericina B e itraconazol apresentaram atividades superiores in vivo quando comparadas aos demais tratamentos e foram capazes de reduzir os efeitos adversos causados por estes antifúngicos. Através de ensaios in vitro foi confirmada a redução da citotoxidade do fármaco quando veiculado na nanoemulsão. Assim, as nanoemulsões produzidas poderiam ser alternativas terapêuticas para o tratamento da cromoblatomicose. / Chromoblastomycosis is a chronic mycosis that affects the skin and subcutaneous tissue. Various treatments have been used, but the efficacy is extremely low and does not allow choosing a therapy of choice. In the present work was performed: I - in vitro susceptibility testing for chromoblastomycosis agents against commercial antifungal; II - molecular characterization of samples from clinical cases as well as the description of these cases III - production and characterization of two nanoemulsions , one of amphotericin B and one of itraconazole, produced by high pressure homogenization technique; IV - assessing the in vitro and in vivo antifungal activity of these nanoemulsions against chromoblastomycosis agents; V - checking the level of impairment caused in the kidney and liver by nanoemulsions; VI - evaluation of toxicity of the formulations produced. In general, the chromoblastomycosis agents showed greater susceptibility to terbinafine and to itraconazole, respectively. The combination of amphotericin B and terbinafine was synergistic to four of the five groups. As for clinical cases, in the first was identified an infection by E. spinifera and in the second one by Fonsecaea monophora. The nanoemulsions were prepared with composition amenable of parenteral administration, one of amphotericin B and one of itraconazole, by the at high pressure homogenization method. Could not be determined the MIC of amphotericin B nanoemulsion and Abelcet® in vitro, while the itraconazole nanoemulsion showed MICs very similar to free drug. In a chromoblastomycosis animal model, the amphotericin B nanoemulsion was more active than free drug, Abelcet® and Fungizone®. The nanoemulsion of itraconazole also showed better activity compared to the free drug. Urea levels were higher in the animals receiving amphotericin B free and Fungizone®. The enzyme alanine aminotransferase was found in lower levels in animals treated with itraconazole nanoemulsion than in those who received itraconazole free. Amphotericin B free and Fungizone® caused severe damage to the kidneys. Already in animals treated with Abelcet® and the amphotericin B nanoemulsion was verified only focal necrosis. Likewise, the itraconazole nanoemulsion protected against liver damage when compared with the free drug. Regarding toxicity assays, amphotericin B was cytotoxic at concentrations from 4 μg/mL, while with the nanoemulsion this toxicity was not observed at higher concentrations. Itraconazole was cytotoxic, and this effect was not observed with the nanoemulsion. It is extremely important to evaluate the susceptibility of chromoblastomycosis agents to guide the clinic. Molecular identification of agents isolated from clinical cases can contribute to outline an epidemiological profile of the disease. The amphotericin B and itraconazole nanoemulsions showed higher activities in vivo when compared to other treatments and were able to reduce the adverse effects caused by these antifungals. Through in vitro assays were confirmed the reduction of the cytotoxicity of the drug when vehiculated in the nanoemulsion. Therefore, the nanoemulsions may be produced therapeutic alternatives for the chromoblastomycosis treatment.