O advento do uso de cateteres venosos centrais na prática médica trouxe muitos benefícios aos pacientes, porém está relacionado a um aumento na incidência de infecções por microrganismos multirresistentes. Além disso, freqüentemente ocorre colonização por bactérias produtoras de biofilme. Estes microrganismos se aderem ao material abiótico desses dispositivos intravenosos, ficando protegidos sob a matriz exopolissacarídica do biofilme. Isso faz com que sistema imunológico e antimicrobianos sejam incapazes de ter sua ação plena e, muitas vezes, não atingem os microrganismos mais internos. O motivo deste insucesso é porque muitos desses agentes biológicos e farmacológicos apresentam propriedades físico-químicas incompatíveis com a penetração nesta matriz. Com o objetivo de determinar quais antimicrobianos são mais adequados para uso quando o microrganismo é produtor de biofilme e quais as propriedades físico-químicas que estão diretamente relacionadas à penetração do antimicrobiano na matriz polissacarídica, utilizou-se método colorimétrico com cristal violeta em microplacas modificado para obtenção de concentração inibitória mínima em biofilme (MBIC) e método já padronizado para concentração inibitória mínima (MIC). Para isso foram testados 10 antimicrobianos em Staphylococcus spp.: rifampicina, azitromicina, claritromicina, eritromicina, levofloxacino, gentamicina, doxiciclina, cloranfenicol, clindamicina e vancomicina. Para Pseudomonas aeruginosa foram testados os mesmos, exceto rifampicina e vancomicina. A discrepância entre MIC e MBIC foi muito grande para vários fármacos, mostrando a necessidade de se avaliar estes parâmetros antes do início da farmacoterapia para uma escolha correta, especialmente em hospitais. Os fármacos que apresentaram melhores resultados foram a rifampicina e os macrolídeos, enquanto que os menos efetivos foram vancomicina e clindamicina. Isso foi atribuído ao perfil lipofílico, porém com alguma solubilidade em água das melhores moléculas. Em contra ponto, a elevada área polar, complexidade e massa molar foram características negativas para a penetração em biofilme, resultando numa ineficácia para essas moléculas. Além disso, também foi avaliado o tratamento de polímeros plásticos com EDTA, obtendo-se redução significativa da produção de biofilme nas placas tratadas com o agente químico. / The use of central venous catheters in medicine has brought benefits to the patients and represents a great advance in clinical practice, while on the other hand this device is related to an increase in the incidence of infections caused by multiresistant pathogens. Furthermore, frequently, the catheters get colonized by biofilm producing bacteria. These microorganisms adhere to the abiotic material of the catheters keeping themselves protected underneath the exopolysaccharide matrix of biofilm, this way the immune system and antimicrobials are incapable to fulfill their action and, many times, are unable to reach internal bacteria. This fact is explained by the fact that many of the biological and pharmacological agents have physical-chemical properties incompatible with the penetration into the matrix. Aiming to determine which antimicrobials are suitable for using when dealing with a biofilm producing microorganism and which physical-chemical properties are directly related to the agent penetration into the polysaccharide matrix, we used colorimetric method with crystal violet to obtain biofilm minimum inhibitory concentration (MBIC) and the already standardized method for minimum inhibitory concentration (MIC). To accomplish these 10 antimicrobials were tested in Staphylococcus spp.: rifampin, azithromycin, clarithromycin, erythromycin, levofloxacin, gentamicin, doxycycline, chloramphenicol, clindamycin and vancomycin. For Pseudomonas aeruginosa all antimicrobials except for rifampin and vancomycin were included. There was a great difference between MIC and MBIC for many drugs, showing the need to evaluate these parameters before beginning treatment. The drugs with better results were rifampin and macrolides, while the worse were vancomycin and clindamycin, which can be attributed to the lipophilic profile with some water solubility present in the molecules with better results. The characteristics associated with poor penetration into biofilm were high polar surface area, complexity e molecular weight. Furthermore, the previous treatment of the plastic polymers with EDTA was accessed resulting in statistically significant reduction of biofilm production.

Submitted by THALITA LEONE ALVES ROCHA null (thalarocha@hotmail.com) on 2016-04-18T15:51:39Z No. of bitstreams: 1 dissertação thalita final.pdf: 794073 bytes, checksum: 8f42b335b8638b50194b64ede638c446 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-04-19T16:16:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rocha_tla_me_bot.pdf: 794073 bytes, checksum: 8f42b335b8638b50194b64ede638c446 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T16:16:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rocha_tla_me_bot.pdf: 794073 bytes, checksum: 8f42b335b8638b50194b64ede638c446 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As metaloproteinases de matriz extracelular (MMPs) podem limitar a vasodilatação pulmonar e os efeitos inotrópicos positivos promovidos pela adrenomedulina durante a hipertensão pulmonar. O presente estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da administração combinada da doxiciclina (inibidor não seletivo das MMPs) e da adrenomedulina sobre as alterações hemodinâmicas observadas durante a embolia pulmonar aguda em ovinos. Alterações hemodinâmicas e respiratórias foram mensuradas em ovinos anestesiados, pré-tratados com doxiciclina (10 mg/kg por via intravenosa), submetidos à EPA induzida pela injeção intravenosa (IV) de microesferas de silicone (500 mg) e posteriormente tratados com solução salina (grupo Dox+PE) ou adrenomedulina (50 ng/kg/min) (grupo Dox+PE+Adm). Os resultados deste estudo foram comparados com grupos históricos recentemente publicados por nosso grupo de pesquisa, realizados sob as mesmas condições experimentais, onde foram utilizados ovinos anestesiados não submetidos a qualquer intervenção (grupo Sham) ou submetidos à EPA e tratados com solução salina (grupo PE) ou com adrenomedulina (50 ng/kg/min) (grupo PE+Adm). Doxiciclina não produziu efeitos adicionais sobre as diminuições significativas no índice de resistência vascular pulmonar e aumento no índice cardíaco (ambos em 25%) observadas com o uso da adrenomedulina (grupo PE+Adm). A administração da adrenomedulina (grupo PE+Adm e Dox+PE+Adm) diminuiu significativamente a pressão arterial média e o índice de resistência vascular sistêmica, levando a uma hipotensão sistêmica moderada. Reduções significativas na pressão parcial de oxigênio arterial foram observadas após a doxiciclina e a EPA, que não foram afetadas pela administração da adrenomedulina. Estes resultados demonstram que a administração combinada da doxiciclina e adrenomedulina não traz benefícios hemodinâmicos adicionais quando comparada ao uso isolado da adrenomedulina, sugerindo que está combinação não se apresenta vantajosa durante a EPA induzida por microesferas. / Matrix metalloproteinases (MMPs) may limit severely the pulmonary vasodilatory and inotropic effects of adrenomedullin during pulmonary hypertension. Hemodynamic and respiratory changes were measured in anesthetized bovine pre-treated with doxycycline (10 mg/kg intravenously), subjected to APE induced by intravenous injection of silicone microspheres (500 mg) and subsequently treated with physiological saline (Dox+PE group) or adrenomedullin (50 ng / kg / min) (Dox+PE+ Adm group). The results were compared with historical group recently published by our research group, carried out under the same experimental conditions, where anesthetized sheep were used not subjected to any intervention (Sham group) or subjected to APE, and treated with physiological saline (PE group) or with adrenomedullin (50 ng / kg / min) (PE+Adm Group). Doxycycline produced no effect on significant temporal decreases in pulmonary vascular resistance index and increases in cardiac index (both by 25%) observed with adrenomedullin. The administration of adrenomedullin significantly decreased mean arterial pressure and systemic vascular resistance index, leading to a moderate systemic hypotension. Significant decreases in arterial oxygen partial pressure were observed after doxycycline or APE, but these changes were not affected by adrenomedullin. These results demonstrate that the combined administration of doxycycline and adrenomedullin does not provide additional hemodynamic benefits when compared to isolated use of adrenomedullin, suggesting that this combination does not appear advantageous for the APE-induced microspheres. / FAPESP: 2012/12.291-7

Orientador: Carlos Alan Candido Dias Junior / Resumo: As metaloproteinases de matriz extracelular (MMPs) podem limitar a vasodilatação pulmonar e os efeitos inotrópicos positivos promovidos pela adrenomedulina durante a hipertensão pulmonar. O presente estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da administração combinada da doxiciclina (inibidor não seletivo das MMPs) e da adrenomedulina sobre as alterações hemodinâmicas observadas durante a embolia pulmonar aguda em ovinos. Alterações hemodinâmicas e respiratórias foram mensuradas em ovinos anestesiados, pré-tratados com doxiciclina (10 mg/kg por via intravenosa), submetidos à EPA induzida pela injeção intravenosa (IV) de microesferas de silicone (500 mg) e posteriormente tratados com solução salina (grupo Dox+PE) ou adrenomedulina (50 ng/kg/min) (grupo Dox+PE+Adm). Os resultados deste estudo foram comparados com grupos históricos recentemente publicados por nosso grupo de pesquisa, realizados sob as mesmas condições experimentais, onde foram utilizados ovinos anestesiados não submetidos a qualquer intervenção (grupo Sham) ou submetidos à EPA e tratados com solução salina (grupo PE) ou com adrenomedulina (50 ng/kg/min) (grupo PE+Adm). Doxiciclina não produziu efeitos adicionais sobre as diminuições significativas no índice de resistência vascular pulmonar e aumento no índice cardíaco (ambos em 25%) observadas com o uso da adrenomedulina (grupo PE+Adm). A administração da adrenomedulina (grupo PE+Adm e Dox+PE+Adm) diminuiu significativamente a pressão arterial média e o índice ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Matrix metalloproteinases (MMPs) may limit severely the pulmonary vasodilatory and inotropic effects of adrenomedullin during pulmonary hypertension. Hemodynamic and respiratory changes were measured in anesthetized bovine pre-treated with doxycycline (10 mg/kg intravenously), subjected to APE induced by intravenous injection of silicone microspheres (500 mg) and subsequently treated with physiological saline (Dox+PE group) or adrenomedullin (50 ng / kg / min) (Dox+PE+ Adm group). The results were compared with historical group recently published by our research group, carried out under the same experimental conditions, where anesthetized sheep were used not subjected to any intervention (Sham group) or subjected to APE, and treated with physiological saline (PE group) or with adrenomedullin (50 ng / kg / min) (PE+Adm Group). Doxycycline produced no effect on significant temporal decreases in pulmonary vascular resistance index and increases in cardiac index (both by 25%) observed with adrenomedullin. The administration of adrenomedullin significantly decreased mean arterial pressure and systemic vascular resistance index, leading to a moderate systemic hypotension. Significant decreases in arterial oxygen partial pressure were observed after doxycycline or APE, but these changes were not affected by adrenomedullin. These results demonstrate that the combined administration of doxycycline and adrenomedullin does not provide additional hemodynamic benefits when compared to iso... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.

O advento do uso de cateteres venosos centrais na prática médica trouxe muitos benefícios aos pacientes, porém está relacionado a um aumento na incidência de infecções por microrganismos multirresistentes. Além disso, freqüentemente ocorre colonização por bactérias produtoras de biofilme. Estes microrganismos se aderem ao material abiótico desses dispositivos intravenosos, ficando protegidos sob a matriz exopolissacarídica do biofilme. Isso faz com que sistema imunológico e antimicrobianos sejam incapazes de ter sua ação plena e, muitas vezes, não atingem os microrganismos mais internos. O motivo deste insucesso é porque muitos desses agentes biológicos e farmacológicos apresentam propriedades físico-químicas incompatíveis com a penetração nesta matriz. Com o objetivo de determinar quais antimicrobianos são mais adequados para uso quando o microrganismo é produtor de biofilme e quais as propriedades físico-químicas que estão diretamente relacionadas à penetração do antimicrobiano na matriz polissacarídica, utilizou-se método colorimétrico com cristal violeta em microplacas modificado para obtenção de concentração inibitória mínima em biofilme (MBIC) e método já padronizado para concentração inibitória mínima (MIC). Para isso foram testados 10 antimicrobianos em Staphylococcus spp.: rifampicina, azitromicina, claritromicina, eritromicina, levofloxacino, gentamicina, doxiciclina, cloranfenicol, clindamicina e vancomicina. Para Pseudomonas aeruginosa foram testados os mesmos, exceto rifampicina e vancomicina. A discrepância entre MIC e MBIC foi muito grande para vários fármacos, mostrando a necessidade de se avaliar estes parâmetros antes do início da farmacoterapia para uma escolha correta, especialmente em hospitais. Os fármacos que apresentaram melhores resultados foram a rifampicina e os macrolídeos, enquanto que os menos efetivos foram vancomicina e clindamicina. Isso foi atribuído ao perfil lipofílico, porém com alguma solubilidade em água das melhores moléculas. Em contra ponto, a elevada área polar, complexidade e massa molar foram características negativas para a penetração em biofilme, resultando numa ineficácia para essas moléculas. Além disso, também foi avaliado o tratamento de polímeros plásticos com EDTA, obtendo-se redução significativa da produção de biofilme nas placas tratadas com o agente químico. / The use of central venous catheters in medicine has brought benefits to the patients and represents a great advance in clinical practice, while on the other hand this device is related to an increase in the incidence of infections caused by multiresistant pathogens. Furthermore, frequently, the catheters get colonized by biofilm producing bacteria. These microorganisms adhere to the abiotic material of the catheters keeping themselves protected underneath the exopolysaccharide matrix of biofilm, this way the immune system and antimicrobials are incapable to fulfill their action and, many times, are unable to reach internal bacteria. This fact is explained by the fact that many of the biological and pharmacological agents have physical-chemical properties incompatible with the penetration into the matrix. Aiming to determine which antimicrobials are suitable for using when dealing with a biofilm producing microorganism and which physical-chemical properties are directly related to the agent penetration into the polysaccharide matrix, we used colorimetric method with crystal violet to obtain biofilm minimum inhibitory concentration (MBIC) and the already standardized method for minimum inhibitory concentration (MIC). To accomplish these 10 antimicrobials were tested in Staphylococcus spp.: rifampin, azithromycin, clarithromycin, erythromycin, levofloxacin, gentamicin, doxycycline, chloramphenicol, clindamycin and vancomycin. For Pseudomonas aeruginosa all antimicrobials except for rifampin and vancomycin were included. There was a great difference between MIC and MBIC for many drugs, showing the need to evaluate these parameters before beginning treatment. The drugs with better results were rifampin and macrolides, while the worse were vancomycin and clindamycin, which can be attributed to the lipophilic profile with some water solubility present in the molecules with better results. The characteristics associated with poor penetration into biofilm were high polar surface area, complexity e molecular weight. Furthermore, the previous treatment of the plastic polymers with EDTA was accessed resulting in statistically significant reduction of biofilm production.

A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.

O advento do uso de cateteres venosos centrais na prática médica trouxe muitos benefícios aos pacientes, porém está relacionado a um aumento na incidência de infecções por microrganismos multirresistentes. Além disso, freqüentemente ocorre colonização por bactérias produtoras de biofilme. Estes microrganismos se aderem ao material abiótico desses dispositivos intravenosos, ficando protegidos sob a matriz exopolissacarídica do biofilme. Isso faz com que sistema imunológico e antimicrobianos sejam incapazes de ter sua ação plena e, muitas vezes, não atingem os microrganismos mais internos. O motivo deste insucesso é porque muitos desses agentes biológicos e farmacológicos apresentam propriedades físico-químicas incompatíveis com a penetração nesta matriz. Com o objetivo de determinar quais antimicrobianos são mais adequados para uso quando o microrganismo é produtor de biofilme e quais as propriedades físico-químicas que estão diretamente relacionadas à penetração do antimicrobiano na matriz polissacarídica, utilizou-se método colorimétrico com cristal violeta em microplacas modificado para obtenção de concentração inibitória mínima em biofilme (MBIC) e método já padronizado para concentração inibitória mínima (MIC). Para isso foram testados 10 antimicrobianos em Staphylococcus spp.: rifampicina, azitromicina, claritromicina, eritromicina, levofloxacino, gentamicina, doxiciclina, cloranfenicol, clindamicina e vancomicina. Para Pseudomonas aeruginosa foram testados os mesmos, exceto rifampicina e vancomicina. A discrepância entre MIC e MBIC foi muito grande para vários fármacos, mostrando a necessidade de se avaliar estes parâmetros antes do início da farmacoterapia para uma escolha correta, especialmente em hospitais. Os fármacos que apresentaram melhores resultados foram a rifampicina e os macrolídeos, enquanto que os menos efetivos foram vancomicina e clindamicina. Isso foi atribuído ao perfil lipofílico, porém com alguma solubilidade em água das melhores moléculas. Em contra ponto, a elevada área polar, complexidade e massa molar foram características negativas para a penetração em biofilme, resultando numa ineficácia para essas moléculas. Além disso, também foi avaliado o tratamento de polímeros plásticos com EDTA, obtendo-se redução significativa da produção de biofilme nas placas tratadas com o agente químico. / The use of central venous catheters in medicine has brought benefits to the patients and represents a great advance in clinical practice, while on the other hand this device is related to an increase in the incidence of infections caused by multiresistant pathogens. Furthermore, frequently, the catheters get colonized by biofilm producing bacteria. These microorganisms adhere to the abiotic material of the catheters keeping themselves protected underneath the exopolysaccharide matrix of biofilm, this way the immune system and antimicrobials are incapable to fulfill their action and, many times, are unable to reach internal bacteria. This fact is explained by the fact that many of the biological and pharmacological agents have physical-chemical properties incompatible with the penetration into the matrix. Aiming to determine which antimicrobials are suitable for using when dealing with a biofilm producing microorganism and which physical-chemical properties are directly related to the agent penetration into the polysaccharide matrix, we used colorimetric method with crystal violet to obtain biofilm minimum inhibitory concentration (MBIC) and the already standardized method for minimum inhibitory concentration (MIC). To accomplish these 10 antimicrobials were tested in Staphylococcus spp.: rifampin, azithromycin, clarithromycin, erythromycin, levofloxacin, gentamicin, doxycycline, chloramphenicol, clindamycin and vancomycin. For Pseudomonas aeruginosa all antimicrobials except for rifampin and vancomycin were included. There was a great difference between MIC and MBIC for many drugs, showing the need to evaluate these parameters before beginning treatment. The drugs with better results were rifampin and macrolides, while the worse were vancomycin and clindamycin, which can be attributed to the lipophilic profile with some water solubility present in the molecules with better results. The characteristics associated with poor penetration into biofilm were high polar surface area, complexity e molecular weight. Furthermore, the previous treatment of the plastic polymers with EDTA was accessed resulting in statistically significant reduction of biofilm production.

A endometriose é uma doença de origem multifatorial, caracterizada por presença de tecido endometrial fora da cavidade uterina, responsável por sintomas álgicos com grande impacto na qualidade de vida da paciente, além de ser um dos principais fatores de infertilidade. Muitos estudos já foram realizados no intuito de explicar a etiopatogenia da endometriose, assim como muito tem sido estudado para encontrar novas estratégias de tratamento. Várias linhas de medicamentos têm sido estudadas com este intuito, agindo em diferentes pontos da etiopatogênese da doença, uma delas na inibição de metaloproteinases da matriz extracelular, que tem papel no remodelamento do mesotélio do peritônio e angiogênese. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de uma droga (doxiciclina) de baixo custo, com ação conhecida na inibição das metaloproteinases, em endometriose peritoneal induzida em ratas. Para isso, foram usadas 30 ratas adultas Wistar com lesão induzida de endometriose, divididas em três grupos, um grupo controle (C, n=10) sem tratamento, um grupo onde foi administrado doxiciclina em baixa dose (BD, n=10) e um grupo onde foi realizado doxiciclina em alta dose (AD, n=10). Foi realizada avaliação da área das lesões de cada rata e estudo imunohistoquímico para positividade de anticorpo primário de metaloproteinase de matriz 9 (MMP9) e de inibidor de metaloproteinase de matriz 2 (TIMP2). A doxiciclina atuou reduzindo a área das lesões nos grupos BD e AD (p=0,0052) em relação ao grupo C e reduzindo a expressão do TIMP2 no grupo AD (p=0,0009) em relação aos grupos BD e C. Não houve resultado significativo na expressão da MMP9. / Endometriosis is a multifactorial origin disease, characterized by the presence of endometrial tissue outside the uterine cavity, responsible for painful symptoms with important impact on the life quality of the patient, besides being one of the main factors of infertility. Many studies have already been carried out to explain the etiopathogenesis of endometriosis, and much has been studied to find new treatment strategies. Several lines of drugs have been studied for this purpose, acting at different points in the etiopathogenesis of the disease, one of them in the inhibition of extracellular matrix metalloproteinases, which plays a role in the remodeling of the peritoneum mesothelium and angiogenesis. The purpose of this study was to evaluate the influence of a low-cost drug (doxycycline), with known action on the inhibition of metalloproteinases, in induced peritoneal endometriosis in rats. Thirty adult Wistar rats with endometriosis-induced lesions were divided into three groups: one untreated control group (C, n = 10), one group receiving low dose doxycycline (BD, n = 10) and a group where high dose doxycycline (AD, n = 10) was performed. An evaluation of the lesion area of each rat and immunohistochemical study for primary antibody to matrix metalloproteinase 9 (MMP9) and matrix metalloproteinase inhibitor 2 (TIMP2) was performed. Doxycycline worked by reducing the area of lesions in the BD and AD groups (p = 0.0052) in relation to the C group and reducing the expression of TIMP2 in the AD group (p = 0.0009) in relation to the BD and C groups. There was no significant effect on MMP9 expression in the present study.

Orientador: José Eduardo Tanus dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-21T15:51:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferraz_KarinaCoutinho_D.pdf: 4092717 bytes, checksum: 304af959216055cd75432ac292abc300 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Evidências clínicas e experimentais indicam o envolvimento de metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs) na patogênese de diversas doenças, incluindo as doenças cardiovasculares. Particularmente, alterações na atividade da MMP-2 parecem desempenhar um importante papel na hipertensão, na insuficiência cardíaca e em outras alterações do sistema cardiovascular. Diversos estudos mostram vários alvos não relacionados à matriz extracelular para a MMP-2, incluindo proteínas intracelulares e mediadores vasoativos. Adicionalmente, diversos trabalhos indicam o envolvimento desta enzima na clivagem proteolítica de receptores ?1- e ?2-adrenérgicos. Embora alguns estudos tenham sugerido que a MMP-2 possa afetar o tônus vascular e prejudicar a função dos ?-adrenoreceptores, nenhum estudo prévio examinou os efeitos hemodinâmicos agudos desta enzima. Nós verificamos os efeitos da MMP-2 recombinante humana (rhMMP-2), administrada por via intravenosa (i.v.), a carneiros anestesiados sob condições basais e durante estimulação ?-adrenérgica com dobutamina. Vinte e seis carneiros machos anestesiados foram utilizados em dois protocolos experimentais. Primeiramente, rhMMP-2 (220 ng.kg-1.min-1 durante 60 min) ou salina foi infundida e nenhuma alteração hemodinâmica foi encontrada. No segundo protocolo, infundiu-se dobutamina (5 ?g.kg-1.min-1, i.v., durante 180 min) ou salina em carneiros que haviam recebido a mesma infusão descrita acima de rhMMP-2 ou salina precedida pelo tratamento com doxiciclina (10 mg.kg-1, i.v., durante 15 min) ou salina. Os níveis plasmáticos e cardíacos de MMP-2 foram avaliados por zimografia e a atividade gelatinolítica foi analisada por espectrofluorimetria. Nós observamos que, enquanto a infusão de rhMMP-2 não aumentou os níveis plasmáticos e cardíacos de MMP-2, produziu um aumento na atividade gelatinolítica do coração, e a doxiciclina preveniu este efeito. A dobutamina reduziu o índice de resistência vascular sistêmico (IRVS) e aumentou o índice cardíaco (IC) e a dP/dtmax no ventrículo esquerdo. Entretanto, a co-infusão de rhMMP-2 e dobutamina foi associada com uma menor redução no IRVS e com menores aumentos no IC e na dP/dtmax induzidos pela dobutamina. O pré-tratamento com doxiciclina impediu estas alterações induzidas pela rhMMP-2 na resposta à dobutamina. Adicionalmente, verificou-se que a rhMMP-2 reduziu a formação de AMP cíclico em cardiomiócitos e que os inibidores de MMPs doxiciclina e ONO-4817 impediram esta redução. Nossos resultados mostram que a rhMMP-2, sob condições basais, não exerce efeitos hemodinâmicos em carneiros. Entretanto, a rhMMP-2, sob estimulação cardíaca, prejudica a resposta cardiovascular induzida pela ativação de receptores ?-adrenérgicos / Abstract: Experimental and clinical evidence indicate the involvement of matrix metalloproteinases (MMPs) in the pathogenesis of many disease conditions, including cardiovascular diseases. Particularly, imbalanced MMP-2 activity apparently plays a critical role in hypertension, heart failure and in other alterations of the cardiovascular system. Various studies show many targets unrelated to the extracellular matrix for MMP-2, including intracellular proteins and vasoactive mediators. Additionally, recent studies indicate the involvement of this enzyme in proteolytic cleavage of 'beta'1- and 'beta'2-adrenoreceptors. Although some studies have suggested that MMP-2 may affect the vascular tone and impair 'beta'-adrenoreceptor function, no previous study has examined the acute hemodynamic effects of this enzyme. We examined the effects of recombinant human MMP-2 (rhMMP-2) administered intravenously (i.v.) to anesthetized lambs at baseline conditions and during ?-adrenergic stimulation with dobutamine. Twenty-six anesthetized male lambs were used in two study protocols. Firstly, rhMMP-2 (220 ng.kg-1.min-1 over 60 min) or vehicle was infused and no significant hemodynamic changes were found. In the second protocol, we infused dobutamine (5 ug.kg-1.min-1, i.v., over 180 min) or saline in lambs that had received the same rhMMP-2 infusion preceded by treatment with doxycycline (10 mg.kg-1, i.v., during 15 min) or saline. Plasma and cardiac MMP-2 levels were assessed by gelatin zymography and gelatinolytic activity was assessed by spectrofluorimetry. We found that, while the infusion of rhMMP-2 did not increase plasma and cardiac MMP-2 levels, it increased cardiac gelatinolytic activity, and doxycycline blunted this effect. Dobutamine decreased systemic vascular resistance index (SVRI) and increased the cardiac index (CI) and left ventricular dP/dtmax. However, co-infusion of rhMMP-2 and dobutamine was associated with lower dobutamine-induced decrease in SVRI and with lower dobutamine-induced increase in CI and dP/dtmax. Pre-treatment with doxyxycline blunted rhMMP-2-induced changes in dobutamine responses. Additionally, we found that rhMMP-2 decreased cyclic AMP levels in cardiomyocytes and that tne inhibitors of MMPs doxyxycline and ONO-4817 prevented this reduction. Our findings show that rhMMP-2, at baseline conditions, exerts no major hemodynamic effects in lambs. However, rhMMP-2, during cardiac stimulation, impairs the responses elicited by activation of 'beta'-adrenoreceptors / Doutorado / Farmacologia / Doutora em Farmacologia

Orientador: Antonio Wilson Sallum / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-26T23:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_LucasAlves_D.pdf: 4231687 bytes, checksum: ec30a84348074c7f0f52d37535f57bbe (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da associação da administração local de nanoesferas contendo doxiciclina (DOX) com o debridamento periodontal no tratamento da periodontite crônica avançada. As nanoesferas foram preparadas pelo método da dupla emulsão (W/O/W), e caracterizadas quanto à morfologia através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), e quanto à interação polímero (PLGA) e DOX através da espectroscopia infravermelha da transformada de Fourier (FTIR). A avaliação da liberação controlada de DOX foi feita através da cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), a partir do fluido gengival sulcular (GCF) coletado nos períodos: 2, 5, 7, 10, 15 e 20 dias após aplicação das nanoesferas. Foi realizado um ensaio clínico randomizado controlado duplo cego, incluindo 30 pacientes diagnosticados com periodontite crônica que apresentavam sete sítios com sangramento à sondagem e profundidade de sondagem (PS) ? 5 mm, sendo 2 dentes com PS ? 7 mm. Os pacientes foram aleatoriamente divididos em 2 grupos e receberam os seguintes tratamentos: debridamento periodontal por 45 minutos associado à administração local de nanoesferas contendo doxiciclina nos sítios com PS ? 5 mm (DB+DOX) ou debridamento periodontal por 45 minutos associado à aplicação de nanoesferas vazias (DB). Foram avaliados os seguintes parâmetros clínicos: Índice de Placa (IP), Sangramento à Sondagem (SS), Profundidade de Sondagem (PS) e Nível de Inserção Clínica (NIC), no baseline, 3 e 6 meses após a terapia. A avaliação microbiológica foi feita por meio da reação de cadeia de polimerase ¿ tempo real ("real time" - PCR) para detecção das bactérias: Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola, Aggregatibacter actinomycetemcomitans e Prevotella intermedia, provenientes do biofilme subgengival coletado no baseline, 1, 3 e 6 meses após o tratamento. Os resultados foram comparados por meio do teste de análise de variância com medidas repetidas, com nível de significância de 5%. Foram obtidas nanoesferas variando de 700 nm a 4 um. Através do FTIR observou-se boa interação da DOX com o PLGA, sem alterações das propriedades químicas de nenhum dos compostos. Após a aplicação das nanoesferas observou-se uma liberação de DOX constante no GCF até o vigésimo dia pós-tratamento, acima da concentração inibitória mínima. No grupo DB+DOX houve redução significativa da PS e ganho de inserção clínica nas bolsas profundas e moderadas em relação ao baseline e entre grupos. Observou-se redução significativa dos níveis bacterianos pós-tratamento, sendo o grupo DB+DOX mais eficaz em manter os níveis mais baixos após 6 meses do tratamento. Dentro das limitações deste trabalho, os resultados sugerem que as nanoesferas de PLGA são efetivas como sistema de liberação controlada local de DOX e quando associadas ao debridamento periodontal podem promover resultados superiores em relação à terapia mecânica isoladamente / Abstract: The aim of this study was to assess the effect of the association of local administration of nanospheres loading doxycycline (DOX) with the periodontal debridement treating advanced chronic periodontitis. Nanospheres were made by double-emulsion method (W/O/W) and characterized regarding morphology, by scaning eléctron microscopy (SEM); and drug/polymer interaction, by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The DOX controlled release was assessed by high performance liquid chromatography (HPLC) of gingival crevicular fluid (GCF) samples collected 2, 5, 7, 10, 15 and 20 days after treatment. It was performed randomized double-blinded clinical trial, with thirty patients diagnosed with chronic periodontitis presenting at least seven sites with bleeding on probing and probing depth (PD) ? 5 mm, and 2 sites with PD ? 7 mm. The patients were randomly allocated in two groups receiving interventions as followed: 45 minutes periodontal debridement + subgengival nanospheres loading DOX (DB+DOX); and 45 minutes periodontal debridement + subgengival void nanospheres (DB). Plaque index (IP), bleeding on probing (BP), probing depth (PD) and clinical attachment level (CAL) were evaluated on baseline, 3, and 6 months after therapy. Real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) was used to quantify Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola, Aggregatibacter actinomycetemcomitans and Prevotella intermedia from subgingival biofilm samples collected on baseline, 1, 3 and 6 months after treatment. The results were compared by variance analyses test for repeated measures, with significance of 5%. Nanospheres varying from 700 nm to 4 um were obtained. There was a good interaction between DOX and PLGA, with no chemical properties alterations. After local administration of the nanospheres, it was observed constant DOX release in the GCF until 20th day post-treatment, with concentration above the minimum inhibitory concentration. DB+DOX group showed significant PD reduction and CAL gain in deep and moderates pockets comparing to baseline and between groups. It was observed significant reduction of bacteria levels along follow up period, and DB+DOX group was more eficiente in keeping lower levels of bacteria after 6 months from treatment. Within limitations of this study, the results can suggest that PLGA nanospheres are effective carriers for controlled release of DOX and when used adjunctively to periodontal debridement, improved results can be achieved compared to mechanical therapy alone / Doutorado / Periodontia / Doutor em Clínica Odontológica