Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2018. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-04T17:05:06Z No. of bitstreams: 1 2017_BarbaraYasminGarciaAndrade.pdf: 5450012 bytes, checksum: 8be71c305259f744cf3f0d62389cd15b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-29T20:33:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_BarbaraYasminGarciaAndrade.pdf: 5450012 bytes, checksum: 8be71c305259f744cf3f0d62389cd15b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-29T20:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_BarbaraYasminGarciaAndrade.pdf: 5450012 bytes, checksum: 8be71c305259f744cf3f0d62389cd15b (MD5) Previous issue date: 2018-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / O câncer epitelial de ovário aparece como o tipo de câncer ginecológico com maior mortalidade em todo o mundo. Atualmente, o tratamento padrão é baseado na combinação de cisplatina com um taxano, porém tem como principal obstáculo para sua eficiência o desenvolvimento de resistência aos tratamentos pelas células tumorais. O docetaxel é um importante antineoplásico hidrofóbico amplamente utilizado na clínica no tratamento de tumores como mama, ovário, próstata e outros.Entretanto, sua toxidade sistêmica é alta devido ao solvente utilizado na administração, o Tween 80, responsável por agravar os efeitos adversos e provocar reações alérgicas. A associação do docetaxel com nanopartículas lipídicas sólidas mostra-se como uma opção para diminuir os problemas relacionados à aplicação biológica do docetaxel, pois permite um maior nível de absorção pelas células tumorais, além de protegê-lo da degradação dentro do organismo antes que chegue ao alvo. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antitumoral de duas formulações de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) associadas ao docetaxel (DTX) nas linhagens de carcinoma de ovário humano sensível A2780 e resistente ao docetaxel A2780-MDR#2 e A2780-MDR#3. Para obtenção das linhagens resistentes A2780-MDR#2 e A2780-MDR#3 foi feito a transdução das células A2780 com VLP contendo o plasmídeo retroviral com gene MDR (pHaMDR). As linhagens obtidas possuem morfologia alterada, com células maiores e crescimento em colônias, características diferentes da linhagem parental e apresentam sensibilidadereduzida ao DTX. Foi avaliado a ação citotóxica de três nanoformulações: (1) NLS-BRANCA, para verificação da citotoxidade do sistema; (2) NLS-DTX-1, formulação contendo 1 mg/mL de docetaxel; (3) NLS-DTX-2, formulação contendo 2 mg/mL de docetaxel. Como controle positivo foi utilizado o DTX livre. Com os resultados obtidos foi possível observar que as NLS-DTX-1 e NLS-DTX-2 possuem atividade citotóxica a partir de 10 ng/mL nos tempos de tratamento de 24, 48 e 72 horas e seu veículo, a NLS-BRANCA, não apresentou toxicidade significativa tanto na linhagem tumoral sensível (A2780) como nas resistentes à docetaxel (A2780-MDR#2 e A2780-MDR#3). Por microscopia de luz foi possível visualizar que o tratamento com as NLS-DTX alterou a morfologia das células A2780, tornando-as arrendondadas e menores, além de desorganizar o citoesqueleto das células, causando danos aos microtúbulos, fato esse observado por microscopia confocal a laser. Esses danos a morfologia e ao citoesqueleto se dá pela atividade estabilizadora de microtúbulos de docetaxel, o que promove a desorganização do citoesqueleto. Foi avaliado a capacidade clonogênica das células A2780 após 24 horas de tratamento com as NLS-DTX e foi visto que as células não foram capazes de se proliferar e formar colônias como ocorre naturalmente a essa linhagem. A atividade antimitótica de DTX presente nas formulações foi observada pelo impedimento da progressão do ciclo celular em G2/M. A interrupção do ciclo celular levou as células A2780 a morte celular. Portanto, com esse trabalho foi possível concluir que a associação de DTX com o nanossistema NLS é eficiente pois mostrou ação citotóxica em células de carcinoma de ovário sensíveis e resistentes à docetaxel, além de preservar a atividade antimitótica característica do fármaco. / The epithelial ovarian cancer is the most common cause of women deaths among gynecological cancers worldwide. Currently, the standard treatment is based on the combination of cisplatin with a taxane, however the efficacy of this combination faces a main obstacle: the development of resistance to treatments by tumor cells. Docetaxel is an important hydrophobic antineoplastic applied in clinical treatment for breast, ovary, prostate and solid tumors in general, but it shows high systemic toxicity due to the utilization of Tween 80 as solvent. The use of Tween 80 is responsible to increase the side effects and to cause allergic reactions. The association of docetaxel with solid lipid nanoparticles is shown as an option to enhance biological application of docetaxel, because it provides a better absorption by the tumor cells besides preventing the drug degradation within the organism before it arrives at the target. The aim of this study was to evaluate the antitumor activity of two solid lipid nanoparticle (NLS) formulations associated with docetaxel (DTX) in sensitive human ovary carcinoma A2780 cell line and resistant to docetaxel A2780-MDR#2 and A2780-MDR#3 strains. A2780-MDR#2 and A2780-MDR#3 strains were generated by transduction of A2780 cells with VLP containing retroviral plasmid with MDR gene (pHaMDR). Transduced cell lines showed altered morphology presenting bigger cells growing in colonies, different from the parental cells and were less sensitive to DTX. Cytotoxicity assay for three nanoformulations was performed: (1) NLS-WHITE, to evaluate cytotoxicity caused by the system; (2) NLS-DTX1, formulation with 1mg/mL of docetaxel; (3) NLS-DTX-2, formulation with 2 mg/mL of docetaxel. Free docetaxel was used as a positive control. The results demonstrated that NLS-DTX-1 and NLS-DTX-2 have cytotoxic activity beginning from 10 ng/mL concentration within 24, 48 and 72 hours of treatment and their vehicle, NLS-WHITE showed no significant toxicity both in the sensitive (A2780) and in resistant cell lines (A2780-MDR#2 e A2780-MDR#3). Also, the treatment with NLS-DTX altered the morphology of A2780 cells, making them rounded and smaller. This morphology damage is due to the stabilization of microtubules by the DTX, which promotes the cytoskeleton disorganization, observed by confocal microscopy. Clonogenic assay was performed with A2780 cell after 24h of treatment with NLSDTX and it was seen that these cells were not able to proliferate and make colonies, as naturally occurs in this cell line. The antimitotic activity of DTX present in the NLSDTX formulations was observed by the prevention of cell cycle progression in G2/M leading cells to death. Finally, it was possible to conclude that the association of DTX with the NLS nanosystem is an efficient treatment since it shows cytotoxic activity in sensitive ovarian tumor cells as well as in docetaxel resistant cells and keeps the antimitotic activity presented by free docetaxel.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-20Bitstream added on 2014-06-13T18:57:11Z : No. of bitstreams: 1 silva_gbrf_me_arafcf.pdf: 1472073 bytes, checksum: 558b88d78004c177c0d910e0ef0cde8a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As microemulsões (ME) apresentam grande potencial como sistemas de administração de fármacos, pelas propriedades de solubilizar fármacos hidrofílicos em meio lipofílico ou fármacos lipofílicos em meio aquoso. O objetivo principal desse projeto foi preparar sistemas microemulsionados contendo misturas de Fosfatidilcolina de Soja (FS) / Óleo de Rícino Polioxil-40-Hidrogenado (ORPH) / Oleato de Sódio (OS), Colesterol (CO) e tampão aquoso Tris-HCl pH 7,2 e incorporar a esses sistemas metiljasmonato (MJ), que é inibidor da proliferação in vitro e supressor da tumorgenicidade in vivo. A caracterização físico-química desses sistemas com e sem MJ foi realizada através das técnicas de espalhamento dinâmico de luz, reologia, microscopia de luz polarizada e difração de raios-x. De acordo com o espalhamento dinâmico de luz foi observada diminuição do raio hidrodinâmico com o aumento da proporção da razão óleo/tensoativos (O/T), tanto na presença como na ausência de MJ. Foi observado aumento do raio hidrodinâmico com o aumento da porcentagem de sistema tensoativo na ausência do fármaco, enquanto na presença de metiljasmonato ocorreu diminuição do raio hidrodinâmico. Independente da variação da proporção de O/T e de sistema tensoativo, ocorreu diminuição do raio hidrodinâmico com a incorporação do fármaco. De acordo com as análises do comportamento reológico todas as amostras apresentaram comportamento de fluído pseudoplástico, porém nas microemulsões isentas de MJ a maioria apresentou tixotropia enquanto na presença do fármaco a maioria apresentou anti-tixotropia... / Microemulsions (ME) have great potential as drug delivery systems because of their ability to improve the dissolution of drugs in environments with opposite lipophilicity or hydrophilicity. The main objective of this project was to prepare microemulsions systems containing soya phosphatidylcholine (SPC) / polyoxyethyleneglycerol trihydroxystearate 40 (ORPH) / Sodium Oleate (SO) as surfactant, cholesterol (CHO) as oil phase and 0.01M Tris-HCl pH 7.2 as aqueous phase. Methyljasmonate (MJ), an inhibitor of in vitro proliferation and in vivo suppressor of tumorigenesis, was incorporated into these systems. The physico-chemical characterization of the systems, containing or not MJ, was performed by light scattering, rheological behavior, polarized light microscopy, and X-ray diffraction. According to dynamic light scattering, a decrease in the hydrodynamic radius was observed with increasing proportion of oil phase/surfactant (O/S) in the presence and absence of MJ. In the absence of the drug, the hydrodynamic radius increased with increasing ratio of surfactant, while in the presence of MJ the hydrodynamic... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2158_1.pdf: 4377748 bytes, checksum: 4f4e8e539da2963aba96d1dbd8a2c94d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Nanopartículas lipídicas sólidas constituídas de lipídios puros (NLS) ou mistura de lipídios sólidos e líquidos (CLN) têm sido propostas como uma categoria de carreadores para ingredientes cosméticos de atual e crescente interesse devido a uma série de vantagens quando comparadas a formulações convencionais. As ceras naturais são consideradas matrizes lipídicas de grande potencial para a produção de NLS de administração tópica, em função da baixa toxicidade e biocompatibilidade, além de melhorar a aparência da pele, aumentar a elasticidade e ainda possuir uma função de barreira física. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um nanocarreador do tipo CLN baseado no uso de cera de carnaúba, veiculando benzofenona-3 (BZ-3) como um ativo modelo lipofílico. Inicialmente as principais matérias primas utilizadas (cera de carnaúba e benzofenona-3) foram caracterizadas fisicoquimicamente (calorimetria exploratória diferencial, espectrometria no infra-vermelho, difratometria de raios-x). Prosseguindo a etapa de caracterização, caracterizou-se a mistura de cera de carnaúba e oleato de isodecila verificando-se o efeito da associação do óleo à cera de carnaúba (redução do ponto de fusão). CLN constituídas de cera de carnaúba e oleato de isodecila foram primeiramente desenvolvidos sem ativo, investigando-se, com o auxílio de um planejamento estatístico de experimentos o efeito de variáveis de formulação (24 fatorial, 16 experimentos) e de processo (24 fatorial, 16 experimentos) sobre as características dos produtos como tamanho de partículas e índice de polidispersão. Verificou-se que o tipo de emulsificante, a proporção cera:óleo, a pressão de homogeneização e o número de ciclos foram os fatores que influenciaram significativamente estas características dos CLN. Por fim, investigou-se o efeito da incorporação de BZ-3 em CLNs formulados e preparados em condições assegurando as melhores características dos sistemas como faixa de tamanho (200-300nm) e índice de polidispersão (< 0,2). O parâmetro de estudo foi o teor de BZ-3 nas nanopartículas constituídas da mistura cera de carnaúba-oleato de isodecila (1:1) que correspondeu à 0, 4,8; 9,1; 23,1 e 33,3 &#956;gBZ-3/mg fase lipídica. Foram determinados os seguintes parâmetros: eficiência de encapsulação, estabilidade física das nano-suspensões, pH, viscosidade, potencial zeta, capacidade de liberação e de penetração in vitro. De acordo com os resultados obtidos, a matriz lipídica composta de cera de carnaúba e oleato de isodecila na proporção mássica de 1:1 possui uma capacidade máxima de incorporação de BZ-3 de cerca de 4-5 % BZ-3 (massa BZ-3/massa nanopartículas). Por fim, o conjunto de resultados obtidos demonstra que os CLN de cera de carnaúba e oleato de isodecila são sistemas promissores para a veiculação de filtros UV (efeito oclusivo, baixa penetração na pele, capacidade de encapsular um filtro solar como BZ-3)

Dispersões do fosfolipídio saturado aniônico dimiristoil fosfatidil glicerol (DMPG) têm sido extensivamente estudadas devido ao seu comportamento termo-estrutural muito peculiar. Em baixa força iônica, a transição gel-fluida acontece ao longo de uma faixa de temperatura em torno de 17 ºC, apresentando vários eventos térmicos em seu perfil calorimétrico, bem diferente do pico calorimétrico único em torno de 23 ºC, visto em dispersões de DMPG em alta força iônica. Esta região de temperatura também é caracterizada por apresentar baixa turbidez, alta condutividade elétrica e alta viscosidade. A presente tese teve por objetivo aprofundar os conhecimentos acerca deste peculiar comportamento termoestrutural. Para tanto, a dependência térmica das dispersões foi investigada, em função da concentração lipídica e força iônica, através da técnica de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e medidas de turbidez, condutividade elétrica, viscosidade e mobilidade eletroforética. Além disso, o encapsulamento de sacarose radioativa no volume interno de agregados de DMPG claramente indicou que o DMPG forma vesículas, e não micelas ou bicelas. No entanto, medidas de viscosidade indicaram que as vesículas formadas ao longo da região de transição são certamente diferentes das formadas nas fases gel e fluida. As concentrações lipídicas estudadas variaram de 1 a 50 mM, e dispersões de 10 mM de DMPG foram estudadas em diferentes forças iônicas, de 2 a 250 mM de NaCl adicionado. As propriedades térmicas das dispersões mostraram-se dependentes da concentração lipídica e tal dependência mostrou-se similar à dependência com a força iônica: o aumento de concentração lipídica diminuía a região de transição. A similaridade entre os dois regimes, tanto o aumento de sal quanto da concentração lipídica, foi discutida em termos da correlação com os íons de sódio da dispersão. Através de medidas de condutividade elétrica da amostra e da mobilidade eletroforética de vesículas de DMPG, foi possível calcular a dependência térmica do grau de ionização de vesículas de DMPG, em diferentes concentrações lipídicas e de sal. Mostramos que as vesículas estão mais ionizadas ao longo da região de transição, e menos ionizadas com o aumento de concentração lipídica ou de concentração de sal. Além do aumento na condutividade ao longo da região de transição, foi observado um aumento brusco na condutividade na pré-transição das bicamadas, indicando que ela está relacionada ao começo do processo de fusão das cadeias. Será discutida aqui a relevância da curvatura da bicamada e o grau de ionização no peculiar comportamento térmico de dispersões de DMPG. Vesículas altamente deformadas e ionizadas parecem estar presentes ao longo da região de transição das bicamadas de DMPG, exibindo grandes flutuações de forma e densidade da bicamada. É interessante especular se estas grandes flutuações da bicamada podem ter relevância biológica. / Dispersions of the saturated anionic phospholipid dimyristoyl phosphatidyl glycerol (DMPG) have been extensively studied regarding their peculiar thermo-structural behavior. At low ionic strength, the gel-fluid transition is spread along nearly 17 ºC, displaying several thermal events in the calorimetric profile, quite different from the single sharp peak around 23 ºC found for higher ionic strength DMPG dispersions. This extended transition region is also characterized by low turbidity, high conductivity and high viscosity. The purpose of this thesis was to extend the knowledge about this peculiar thermostructural behavior of DMPG dispersions. Accordingly, the thermal dependence of the dispersions was investigated as a function of lipid and ionic strength concentrations, using several techniques: differential scanning calorimetry (DSC), and measurements of turbidity, electrical conductivity, viscosity and electrophoretic mobility. Moreover, the encapsulation of radioactive sucrose in the internal aqueous volume of DMPG aggregates clearly indicated that DMPG forms vesicles and not micelles or bicelles. However, viscosity measurements indicated that the DMPG vesicles formed along the transition region are certainly different from those formed in the gel and fluid phases. The studied lipid concentrations varied from 1 to 50 mM, and the 10 mM DMPG dispersion was studied at different ionic strengths, from 2 to 250 mM of added NaCl. The thermal properties of the dispersions were shown to be dependent on the lipid concentration, and this dependence was shown to be similar to the dependence on the ionic strength: the increase in lipid or salt concentrations decreased the temperature range of the transition region. The similarity between the two regimes, either the increase in salt or lipid concentration, is discussed here, in the light of their correlation with the concentration of bulk Na+. By measuring the sample electrical conductivity, and the electrophoretic mobility of the DMPG vesicles, it was possible to calculate the temperature dependence of the degree of ionization of DMPG vesicles, at different lipid and salt concentrations. It could be shown that the vesicles are more ionized along the transition region, and less ionized as the lipid or salt concentration increases. Besides the increase in conductivity along the transition region, a sharp increase in conductivity was observed at the pre-transition of the bilayers, indicating that this temperature is related to the beginning of the chain melting process. The relevance of the bilayer curvature and ionization degree to the peculiar thermal behavior of DMPG dispersions Will be discussed here. Highly ionized and deformed vesicles seem to be present along the extended thermal transition of DMPG bilayers, presenting large fluctuations of form and bilayer density. It is interesting to speculate if those large bilayer fluctuations could be biologically relevant.

A cinética plasmática de uma emulsão lipídica, que se liga aos receptores de LDL, foi estudada em 23 pacientes com Doença Arterial Coronariana (DAC) e em 16 indivíduos sadios (não apresentaram lesões obstrutivas, nem irregularidades, após serem submetidos à cineangiocoronariografia). Foram selecionados 39 participantes, sendo 30 do sexo masculino e 9 do sexo feminino, na faixa etária de 30 a 84 anos, com índice de Massa Corpórea (IMC) entre 21 e 41 ( kg/m2 ) , divididos em 2 grupos: DAC e Sadio. Após jejum de 12 horas, foram coletadas amostras de sangue total para determinação dos níveis séricos de lipídios e apolipoproteínas. A seguir foram injetadas, endovenosamente, emulsões com marcação radioativa, constituídas por lípides puros (40 mg), trioleína (TG) 1 mg, oleato de colesterol (CE) 20 mg, colesterol (CL) 0,5 mg e os isótopos radioativos 14C-oleato de colesterol e 3H-colesterol. 3H-colesterol. A cada participante foi administrado um volume da emulsão, correspondente à atividade de 37 kBq para o isótopo 14C e de 74 kBq para o isótopo 3H. Amostras de sangue foram colhidas nos intervalos 0,08 , 1, 4, 10 e 24 h , após a aplicação da emulsão. O colesterol-éster e o colesterol livre foram isolados e tiveram suas radioatividades medidas em cintilador. As taxas fracionais de remoção do 14C-oleato de colesterol e do 3H-colesterol livre, foram estimadas por análise compartimental, com auxílio de um programa computacional. Observou-se que: - não há diferença entre os dois grupos, em relação à idade, porcentagem de indivíduos do sexo masculino e feminino e o IMC. Pacientes do grupo DAC apresentam níveis de HDL-colesterol (p=0,0005) e de apolipoproteína A 1 ( p=0,009), reduzidos em relação aos indivíduos do grupo Sadio. As taxas fracionais de remoção do 14C-oleato de colesterol não diferiram entre os grupos DAC e Sadio (0,107&#177; 0,026 horas -1VS 0,064&#177; 0,009 horas -1, p=ns ). A taxa fracional de remoção do 3H-colesterol livre foi maior no grupo DAC do que no Sadio (0,152&#177;0,014 horas -10,096&#177; 0,019 horas-1, p=0,032). A taxa fracional de remoção do 3H-colesterol livre correlacionou-se diretamente com os níveis plasmáticos de triglicérides (r=0,37, p=0,002) e inversamente com os de HDL-C(r=-0,47, p=0,002) e LDL-C (r= -0,35, p = -0,03). Não houve diferença significativas entre os perfis lipídicos e de apolipoproteínas dos pacientes do grupo DAC e os dos indivíduos do grupo Sadio / The plasma kinetics of a lipidic emulsion that binds to LDL receptors was studied in patients with coronary artery disease (CAD) and in control subjects without CAD as documented by coronary angiography. CAD group consistent in 23 subjects (20 male and 3 of female sex , 37-70 year 21-37 body mass index), whereas the healthy control group had 16 subjects (10 male,30-84 aged, 21-41 body mass index). The emulsion was prepared by ultrassonic irradiation of a lipid mixture in aqueous buffer and purified by a two-step ultracentrifugation procedure. The emulsion composition was lipids (40 mg), triglycerides (1 mg), cholestero! (0,5 mg), cholesterol oleate( 20 mg) and was labeled with C14 and 3H . The emulsion vvas injected intravenously into the subjects after a 12 h fast and plasma samples were colected at 0.08, 1, 4, 10 and 24 hour time periods after the injection for determination of the plasma decaying curves of the radioactive lipids. \\/\\lith this purpose, the plasma samp!es were lipid extracted and the lipids were separated by thin-Iayer chromatography. Radioactivity was counted in a liquid scintillation solution. The plasma Fractional Clearance Rate (FC R, in h -1 ) was estimated from the decaying curves by the method of minimum squares, with the aid of a computational software. The two study groups did not differ regarding age, sex, and BMI. The CAD group had smaller plasma HDL cholesterol and apolipoprotein (apo) A1 values, but LDL and VLDL cholesterol as well as apo B, were similar between the two groups. 14C-cholesteryl ester FCR-of the CAD group was not different from the controls (CAD: and Healthy:,p). However, 3H-cholesteroi FCR was greater in the CAD group than in the controls (0,152 &#177;0,014 h -1 vs 0,096&#177; 0,019 h -1 ,p=0,032 ). 3H cholesterol FCR was positively correlated with triglyceride plasma concentration ( r=0,37, p=0,002) and negatively correlated with HDL (r= -0,47, p=0,002) and LDL (r= -0,35, p=0,03). Therefore, the emulsion particles were similarly removed from the circulation in both CAD and healthy groups. Disturbances of cholesterol esterification and removaI from the plasma of free-cholesterol are related with presence od CAD.

O presente estudo tentou elucidar diversos aspectos da transferência de ácidos graxos (AG) através da matriz lipídica utilizando, como modelo experimental, a bicamada lipídica plana (BLP). Bicamadas lipídicas planas (BLPs) foram formadas pelo método de MUELLER et alii (1963) em um orifício circular (0.4 a 2.4 mm de diâmetro) de um frasco de polietileno cilíndrico acoplado a uma câmara de acrílico com dois compartimentos. Para a monitoração elétrica foram usados um amplificador de patch-clamp (Dagan Instruments modelo 8900), com probe de 10 Gohm, configurado em voltage-clamp e um eletrômetro digital (Keithley, modelo 616), com uma impedância de entrada de 2x1014 ohm. A fase de desorção e a permeabilidade ao AG foram avaliadas pelo fluxo isotópico de ácido palmítico através de bicamadas lipídicas planas e, a fase de flip-flop através de medidas elétricas de corrente de curto circuito e condutância de membranas modificadas pelo ácido palmítico ou ácido araquidônico, na presença de gradiente de concentração de prótons. O transporte de prótons pelos AGs foi monitorado eletricamente através de medidas de condutância sob a aplicação de um pulso de voltagem, corrente de curto circuito e diferença de potencial elétrico na presença de gradiente de concentração de prótons. Através das medidas de corrente de curto circuito calculava-se o fluxo de prótons, e consequentemente a permeabilidade a próton. Como controle, a permeabilidade a próton de bicamadas desprovidas de AG foi também avaliada. Alterações da dinâmica da membrana foram estudadas através da monitoração da capacitância elétrica, condutância, corrente de curto cicuito e diferença de potencial transmembrana. Como a transferência de AG, assim como a sua função de carreador de prótons podem ser afetadas pela natureza da membrana e tipo de AG, foram utilizadas membranas de azolecitina, cuja superfície é carregada negativamente, e membranas de DPhPC (diftanoilfosfatidilcolina) que são neutras, assim como membranas modificadas pela valinomicina (ionóforo seletivo para íons K). Os AGs testados foram ácido palmítico (C16:0) e araquidônico (C20:4). Os resultados obtidos foram: · A permeabilidade de bicamadas lipídicas planas ao ácido palmítico foi aproximadamente da mesma ordem de magnitude das calculadas para vesículas unilamelares (SUV e GUV); · A permeabilidade ao ácido palmítico de membranas de azolecitina pouco diferiu da permeabilidade das de DPhPC; · AGs quando incorporados a bicamadas lipídicas planas aumentaram a seletividade dessas membranas a próton; · A maior ou menor seletividade a próton de membranas puras como das modificadas por AGs, depende do pH do meio aquoso; · Ácido araquidônico foi mais eficaz em transportar prótons do que o ácido palmítico. · Relações IxV das membranas modificadas por ácido araquidônico foram supralineares e na presença de gradiente de pH passam a apresentar retificação do tipo Goldman; · O ácido araquidônico aumentou a rigidez das membranas de azolecitina; · A determinação da corrente de curto-circuito pode ser utilizada como um método de determinação da taxa de flip-flop de ácidos graxos através de bicamadas lipídicas. · O ácido palmítico inibiu a condutância induzida pela valinomicina em bicamadas de azolecitina e DPhPC, sendo seu efeito mais intenso nas membranas neutras.

O presente trabalho teve o objetivo de desenvolver uma formulação tópica contendo os filtros solares benzofenona-3 e avobenzona microencapsulados em associação com filtro solar não encapsulado octocrileno e nanoparticulas lipídicas sólidas contendo rutina (formulação completa) e avaliar a eficácia fotoquimiopreventiva dessa formulação usando biópsias de pele humana e pele reconstruída in vitro. Microparticulas lipídicas sólidas contendo grandes quantidades de filtros solares, benzofenona-3 e avobenzona foram obtidas pela técnica do spray congealing com propriedades adequadas para aplicação tópica. Além disso, o processo de microencapsulação foi capaz de diminuir a penetração de benzofenona-3 na pele, aumentar a estabilidade da avobenzona frente à radiação ultravioleta A e a capacidade fotoprotetora desses filtros microencapsulados em formulações tópicas quando expostos a radiação ultravioleta. Nanopartículas lipídicas sólidas contendo o flavonóide rutina foram produzidas pelo processo de homogeneização a alta pressão e suas condições foram otimizadas pelo método da desejabilidade rendendo nanopartículas lipídicas sólidas com tamanho médio de 74,22 ±2,77 nm, índice de polispersividade de 0,161±0,03 e eficiência de encapsulação de 98,90 ±0,25 %. Em adição, as nanopartículas mostraram serem capazes de proteger a viabilidade celular de fibroblastos de ratos L929 irradiados com radiação ultravioleta A e B. Para a eficácia fotoquimiopreventiva a formulação completa foi capaz de evitar/diminuir a formação de células apoptóticas, caspase-3, dímeros de ciclobutanodipirimidina, metaloproteinases e peroxidação lipídica em pele humana e pele reconstruída expostos a UVB. O processo tecnológico de microencapsulação e nanoencapsulação dos ativos avaliados mostrou ser eficaz, não comprometendo as propriedades de fotoproteção dos filtros solares e rutina, apresentando resultados similares ou melhores do que as formulações contendo os ativos na forma livre. Portanto, o desenvolvimento de formulações contendo ativos microencapsulados e nanoencapsulados é uma alternativa interessante para o emprego em produtos comerciais para proteção solar, por diminuir as características indesejáveis como penetração e instabilidade, melhorando as propriedades fotoprotetoras e evitando a necessidade de desenvolver novos compostos com propriedades fotoprotetoras. / This study aimed the pharmaceutical development of a topical formulation containing an association of microencapsulated sunscreens benzophenone-3 and avobenzone, free sunscreen octocrylene and rutin flavonol solid lipid nanoparticles (complete formulation). This formulation was assessed for photochemoprotective ability using human skin obtained surgically and reconstructed human skin. Solid lipid microparticles containing large amounts of sunscreens benzophenone-3 and avobenzone were obtained by the spray congealing technique under conditions that allowed the manufacture of microparticles with suitable properties for topical application. The microencapsulation conditions were also able to reduce the penetration of benzophenone-3 through the skin, enhanced the stability of avobenzone against the ultraviolet radiation (UVR) and increased the photoprotective ability of both filters in topical formulations exposed to UVR. Solid lipid nanoparticles containing rutin were produced by the high pressure homogenization process whose conditions were optimized using the desirability method, yielding nanoparticles with size of 74.22 ± 2.77 nm, polispersivity index of 0.161 ± 0.03 and encapsulation efficiency of 98.90 ± 0.25%. In addition, the nanoparticles were able to avoid the death of L929 mice fibroblasts exposed to UVR A and B. For the photochemopreventive ability studies, the complete formulation was able to reduce/avoid the induction of apoptotic cells, caspase-3, CPDs, metalloproteinases and lipid peroxides in human skin obtained surgically and reconstructed human skin in vitro exposed to UVB.Thus, the micro and nanoencapsulation solved some intrinsic problems related to sunscreens and rutin without, however, compromising their photohemoprotective ability, since the results showed similar or better efficacy when compared to the formulations containing actives in free form. Therefore, the development of formulations containing microencapsulated and nanoencapsulated compounds is an interesting alternative for employment in commercial products for sun protection by decreasing the undesirable characteristics, such as penetration and instability, improving the photoprotective properties and avoiding the need to develop new compounds with photoprotective characteristics.

O presente trabalho teve o objetivo de desenvolver uma formulação tópica contendo os filtros solares benzofenona-3 e avobenzona microencapsulados em associação com filtro solar não encapsulado octocrileno e nanoparticulas lipídicas sólidas contendo rutina (formulação completa) e avaliar a eficácia fotoquimiopreventiva dessa formulação usando biópsias de pele humana e pele reconstruída in vitro. Microparticulas lipídicas sólidas contendo grandes quantidades de filtros solares, benzofenona-3 e avobenzona foram obtidas pela técnica do spray congealing com propriedades adequadas para aplicação tópica. Além disso, o processo de microencapsulação foi capaz de diminuir a penetração de benzofenona-3 na pele, aumentar a estabilidade da avobenzona frente à radiação ultravioleta A e a capacidade fotoprotetora desses filtros microencapsulados em formulações tópicas quando expostos a radiação ultravioleta. Nanopartículas lipídicas sólidas contendo o flavonóide rutina foram produzidas pelo processo de homogeneização a alta pressão e suas condições foram otimizadas pelo método da desejabilidade rendendo nanopartículas lipídicas sólidas com tamanho médio de 74,22 ±2,77 nm, índice de polispersividade de 0,161±0,03 e eficiência de encapsulação de 98,90 ±0,25 %. Em adição, as nanopartículas mostraram serem capazes de proteger a viabilidade celular de fibroblastos de ratos L929 irradiados com radiação ultravioleta A e B. Para a eficácia fotoquimiopreventiva a formulação completa foi capaz de evitar/diminuir a formação de células apoptóticas, caspase-3, dímeros de ciclobutanodipirimidina, metaloproteinases e peroxidação lipídica em pele humana e pele reconstruída expostos a UVB. O processo tecnológico de microencapsulação e nanoencapsulação dos ativos avaliados mostrou ser eficaz, não comprometendo as propriedades de fotoproteção dos filtros solares e rutina, apresentando resultados similares ou melhores do que as formulações contendo os ativos na forma livre. Portanto, o desenvolvimento de formulações contendo ativos microencapsulados e nanoencapsulados é uma alternativa interessante para o emprego em produtos comerciais para proteção solar, por diminuir as características indesejáveis como penetração e instabilidade, melhorando as propriedades fotoprotetoras e evitando a necessidade de desenvolver novos compostos com propriedades fotoprotetoras. / This study aimed the pharmaceutical development of a topical formulation containing an association of microencapsulated sunscreens benzophenone-3 and avobenzone, free sunscreen octocrylene and rutin flavonol solid lipid nanoparticles (complete formulation). This formulation was assessed for photochemoprotective ability using human skin obtained surgically and reconstructed human skin. Solid lipid microparticles containing large amounts of sunscreens benzophenone-3 and avobenzone were obtained by the spray congealing technique under conditions that allowed the manufacture of microparticles with suitable properties for topical application. The microencapsulation conditions were also able to reduce the penetration of benzophenone-3 through the skin, enhanced the stability of avobenzone against the ultraviolet radiation (UVR) and increased the photoprotective ability of both filters in topical formulations exposed to UVR. Solid lipid nanoparticles containing rutin were produced by the high pressure homogenization process whose conditions were optimized using the desirability method, yielding nanoparticles with size of 74.22 ± 2.77 nm, polispersivity index of 0.161 ± 0.03 and encapsulation efficiency of 98.90 ± 0.25%. In addition, the nanoparticles were able to avoid the death of L929 mice fibroblasts exposed to UVR A and B. For the photochemopreventive ability studies, the complete formulation was able to reduce/avoid the induction of apoptotic cells, caspase-3, CPDs, metalloproteinases and lipid peroxides in human skin obtained surgically and reconstructed human skin in vitro exposed to UVB.Thus, the micro and nanoencapsulation solved some intrinsic problems related to sunscreens and rutin without, however, compromising their photohemoprotective ability, since the results showed similar or better efficacy when compared to the formulations containing actives in free form. Therefore, the development of formulations containing microencapsulated and nanoencapsulated compounds is an interesting alternative for employment in commercial products for sun protection by decreasing the undesirable characteristics, such as penetration and instability, improving the photoprotective properties and avoiding the need to develop new compounds with photoprotective characteristics.

Objetivos: Etapa 1 - avaliar características organolépticas e físico-químicas de formulações tópicas contendo nanopartículas lipídicas sólidas encapsulando curcuminoides; Etapa 2 - avaliar a citotoxicidade das nanopartículas lipídicas sólidas e dos curcuminoides encapsulados em nanopartículas lipídicas sólidas ou não em cultura de células de fibroblastos e queratinócitos com ou sem serem submetidos a RI; avaliar a atividade alergênica dos curcuminoides encapsulados em nanopartículas lipídicas sólidas ou não encapsulados; Etapa 3 - avaliar a toxicidade aguda de uma formulação contendo curcuminoides encapsulados em nanopartículas lipídicas sólidas na pele e em órgãos-alvo de camundongos BALB após 21 dias de aplicação tópica; induzir radiodermite em camundongos BALB; avaliar o efeito de formulações tópicas contendo curcuminoides encapsulados em nanopartículas lipídicas sólidas na prevenção e no tratamento de radiodermite, em camundongos BALB. Método: Etapa 1 - inspeção visual, cor, sensibilidade ao tato e odor, quantificação do pH, análise do comportamento reológico e quantificação de ativo (curcuminoides) das formulações; Etapa 2 - avaliação da viabilidade celular de queratinócitos, fibroblastos e mastócitos, quantificação da % de liberação da enzima ?-hexosaminidade em mastócitos; Etapa 3 - avaliação do peso, consumo alimentar e comportamento dos animais; quantificação de marcadores sanguíneos de toxicidade renal (ureia e creatinina) e hepática (TGP, FA e proteínas totais); análises histológicas qualitativas do coração, fígado, rim, pulmão e pele; quantificação de colágeno na pele; analisar a probabilidade de desenvolvimento de radiodermite, em grupos independentes, após crescentes doses de radiação ionizante; quantificação de citocinas (IL-1?, IL-6, IL-10, KC e FNT-?) avaliação do grau de radiodermite. Resultados: Etapa 1 - as formulações permaneceram estáveis por três meses, sem alteração de características organolépticas e físico-químicas; aos seis meses a formulação mais concentrada ficou mais opaca e observou-se aumento do pH e da perda de curcumina e curcuminoides totais; Etapa 2 - os resultados mostraram que as nanopartículas lipídicas sólidas são mais citotóxicas para os queratinócitos do que para os fibroblastos nas doses avaliadas, apesar de serem menos citotóxicas que os curcuminoides não encapsulados; não se observou diferença na viabilidade destas células sem ou após radiação ionizante (2 Gy); as nanopartículas lipídicas sólidas contendo curcuminoides e os curcuminoides não encapsulados não estimularam a liberação de ?-hexosaminidase em mastócitos, sugerindo que a formulação com nanopartículas não possui propriedades alergênicas. Etapa 3 - a formulação tópica contendo nanopartículas lipídicas sólidas com 30 mg de curcuminoides não conferiu toxicidade local e nem aos órgãos-alvo; os animais não apresentaram perda ponderal, alterações comportamentais ou mudanças na ingestão alimentar ou hídrica; foi possível a indução de radiodermite a partir de 25 Gy, sendo 30 Gy a que apresentou maior probabilidade de desenvolvimento; os animais não apresentaram perda ponderal, redução do consumo alimentar e hídrico significativos; o painel de citocinas avaliado evidenciou que a pele responde ao tratamento de forma diferente do controle da radiação; não foi observado infiltrado inflamatório; a quantificação do colágeno mostrou grande variabilidade. Conclusões: Devido a uma toxicidade mínima do sistema nanocarreador desenvolvido, somos encorajados a realizar testes futuros para aplicações clínicas em dermocosmética e na prevenção e tratamento de lesões cutâneas ou osteoarticulares / Aims: Step 1 - to evaluate organoleptic and physicochemical characteristics of topical formulations containing solid lipid nanoparticles encapsulating curcuminoids; Step 2 - to evaluate the cytotoxicity of solid lipid nanoparticles and curcuminoids encapsulated in solid lipid nanoparticles or not in culture of fibroblast and keratinocytes cells without and after being submitted to IR; to evaluate the allergenic activity of encapsulated curcuminoids in solid or non-encapsulated lipid nanoparticles; Step 3 - to evaluate the acute toxicity of a formulation containing encapsulated curcuminoids in solid lipid nanoparticles on the skin and target organs of BALB mice after 21 days of topical application; to induce radiodermatitis in BALB mice; to evaluate the effect of topical formulations containing encapsulated curcuminoids in solid lipid nanoparticles in the prevention and treatment of radiodermatitis in BALB mice. Method: Step 1 - visual inspection, color, sensitivity to touch and odor, pH quantification, rheological behavior analysis and quantification of active (curcuminoids) of the formulations; Step 2 - evaluation of the cellular viability of keratinocytes, fibroblasts and mast cells, quantification of the release % of ?-hexosaminase enzyme in mast cells; Step 3 - evaluation of weight, food consumption and behavior of the animals, quantification of markers of renal toxicity (urea and creatinine) and hepatic (TGP, FA and total proteins), qualitative histological analysis of the skin, heart, liver, kidney and lung and quantitative analysis of collagen in the skin; analysis of the probability to developing radiodermatitis in independent groups after increasing doses of ionizing radiation; quantification of the cytokines (IL-1?, IL-6, IL-10, KC and TNF-?) and collagen, qualitative histological analyzis of the skin, and the degree of radiodermatitis. Results: Step 1 - the formulations remained stable for three months, without alteration of organoleptic and physicochemical characteristics; at six months the more concentrated formulation became more opaque and there was an increase in pH and loss of curcumin and total curcuminoids; Step 2 - the results showed that solid lipid nanoparticles are more cytotoxic for keratinocytes than for fibroblasts at the doses evaluated, although they were less cytotoxic than non-encapsulated curcuminoids; no significant difference was observed in the viability of these cells without or after ionizing radiation (2 Gy); the solid lipid nanoparticles containing curcuminoids and non-encapsulated curcuminoids did not estimulated ?-hexosaminidase release in mast cells, suggesting that the nanoparticle formulation does not have allergenic properties. Stage 3 - the topical formulation containing solid lipid nanoparticles with 30 mg curcuminoids did not confer local toxicity and nor to the target organs the animals did not showed any weight loss, behavioral changes or changes in food or water ingestion; the radiodermatitis induction was possible from 25 Gy, with the dose of 30 Gy being the most likely to develop; the animals had no significant weight loss, nor reduction in food and water ingestion, the cytokine panel evaluated showed that skin responds to treatment differently from radiation control, no inflammatory infiltrate was evident and the quantification of collagen showed great variability. Conclusions: Due to the minimal toxicity of the developed nanocarrier system, we are encouraged to perform future tests for clinical applications in dermocosmetic and in the prevention and treatment of cutaneous or osteoarticular lesions

O tratamento tópico do câncer de pele é uma estratégia promissora para aumentar a biodisponibilidade local de antineoplásicos e diminuir efeitos sistêmicos adversos. No entanto, altas concentrações do fármaco nos tumores, que acometem as camadas mais profundas da pele, são requeridas para que o tratamento seja adequado. Para promover a penetração cutânea dos antineoplásicos e atingir o tumor, sistemas de liberação nanoparticulados associados a métodos físicos, como a iontoforese, vêm sendo estudados. Nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) são sistemas carreadores explorados para a administração tópica, principalmente, de produtos cosméticos. Pouco se sabe, no entanto, sobre sua influência na penetração cutânea de fármacos e sobre os mecanismos pelos quais as NLS agem para aumentar esta penetração. A iontoforese é um método físico que aumenta a permeação cutânea de fármacos através da aplicação de uma corrente elétrica de baixa densidade. Sua influência na penetração tumoral de fármacos carreados por NLS ainda não foi explorada. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da iontoforese na penetração tumoral do antineoplásico modelo doxorrubicina (DOX) a partir de NLS catiônicas. Para tanto, NLS contendo DOX foram preparadas e caracterizadas quanto a distribuição de tamanho, potencial zeta e pH. NLS idênticas, mas marcadas com um fluoróforo lipofílico, o BODIPY FSE-8 (BOD), sintetizado especificamente para este fim, também foram obtidas e caracterizadas. Estas nanopartículas fluorescentes contendo DOX e BOD foram utilizadas para estudar, por microscopia confocal de varredura a laser, in vitro e in vivo, as vias de penetração dos compostos lipofílicos presentes nas NLS e da própria DOX. A penetração da DOX nas diferentes camadas da pele foi avaliada in vitro usando-se células de difusão vertical e pele de suíno. In vivo, a penetração do fármaco foi avaliada também no tumor e no plasma, após 1 h de aplicação passiva e iontoforética das NLS em tumores de células escamosas induzidos em camundongos imunossuprimidos. Nos estudos de microscopia observou-se que a aplicação das NLS levou a uma distribuição mais homogênea da fluorescência no estrato córneo (EC) do que a aplicação de soluções dos fluoróforos livres. A iontoforese aumentou a fluorescência de todas as amostras testadas, levando inclusive a presença de agregados fluorescentes abaixo dos folículos pilosos e a formação de regiões de transporte localizadas mais permeáveis no EC. Nos estudos quantitativos in vitro a iontoforese anódica (a partir do eletrodo positivo) das NLS-DOX levou a concentrações cerca de 39 vezes maiores de DOX na epiderme viável do que todas as outras formulações, indicando um efeito positivo da eletromigração na penetração das NLS catiônicas. Nos estudos in vivo, o aumento da quantidade de DOX acumulada na pele após a iontoforese anódica das NLS-DOX foi bem acentuado frente às outras formulações. Já a presença de fármaco no tumor, apesar de apresentar uma tendência maior de acúmulo quando a iontoforese foi aplicada, não foi estatisticamente diferente das demais formulações. No entanto, a tendência das NLS de ficarem acumuladas na pele, diminuindo a presença da DOX na circulação, foi bastante característica. Pode-se concluir, portanto, que a aplicação de NLS associadas a iontoforese apresenta alto potencial de sucesso para o tratamento tópico, localizado, de tumores cutâneos. / Topical treatment of skin cancer is a promising strategy to increase local bioavailability of antineoplastic drugs and to reduce systemic adverse effects. However, elevated concentrations of the drug in tumors presented in deep skin layers are required for the adequate treatment. To increase drug skin penetration, nanoparticles associated with physical methods, such as iontophoresis, have been studied. Solid lipid nanoparticles (SLN) are drug carrier systems developed for topical administration, especially of cosmetic products. However, almost nothing is known about their influence on the skin penetration of drugs or on the mechanisms by which they enhance drug penetration through the skin. Iontophoresis is a physical method which increases the skin permeation of drugs through the application of a low density electrical current. Its influence on tumor penetration of drugs carried by SLN has not been explored yet. Therefore, the aim of this study was to evaluate the influence of iontophoresis on the penetration of the antineoplastic model drug doxorubicin (DOX) carried by cationic SLN. To this end, SLN containing DOX were prepared and characterized according to their medium size, zeta potential and pH. Besides that, identical SLN containing a lipophilic fluorophore BODIPY FSE-8 (BOD), synthesized specifically for this study, has also been obtained and characterized. These fluorescent nanoparticles containing DOX and BOD were used to study the in vitro and in vivo penetration routes of both DOX and lipophilic compounds present in the SLN, by confocal laser scanning microscopy analysis. The penetration of DOX in the different skin layers was evaluated in vitro using vertical diffusion cells and pig skin. In vivo, the drug penetration was also measured in the tumor and plasma after 1 hour of iontophoretic and passive application of SLN on squamous cells tumors, previously induced in immunosuppressed mice. The microscopy studies showed that the application of SLN resulted in a more homogeneous distribution of fluorescence in the stratum corneum (SC) compared to the application of solutions containing free fluorophores at the same conditions. Iontophoresis increased fluorescence for all samples tested, leading yet to the presence of fluorescent aggregates below the hair follicles and the formation of localized transport regions at the SC. The in vitro quantitative studies showed that anodic iontophoresis (from the positive electrode) of SLNDOX led to about 39 times higher concentrations of DOX in viable epidermis than all the others formulations, indicating a positive effect of electromigration on the penetration of cationic SLN. In the in vivo studies, the amount of DOX accumulated in the skin after anodic iontophoresis of SLN-DOX was also well pronounced. The tendency of SLN accumulation in the skin, reducing the presence of DOX in the blood circulation, was very characteristic. Therefore, it can be concluded that the application of SLN associated with iontophoresis has a great potential for success in the topical treatment of localized skin tumors.