De acordo com dados da Organização Mundial da Saúde (OMS) estimam-se que os agrotóxicos causam anualmente 70 mil intoxicações agudas e crônicas que evoluem para óbito. Dentre eles, o paraquat (PQ) é o que apresenta maior taxa de mortalidade, sendo responsável por cerca de 13% de todos os casos registrados, principalmente devido a falta de um tratamento efetivo. O principal mecanismo de toxicidade proposto está associado ao ciclo redox do PQ, onde ocorre a formação de espécies reativas (ERs) de oxigênio e nitrogênio, levando ao estresse oxidativo (EO). Na literatura há relatos do uso de antioxidantes para casos de intoxicação do PQ. Dessa maneira, nesse trabalho avaliou-se o uso de melatonina associada a nanocápsulas de núcleo lipídico (Mel-LNC) na proteção contra os danos causados pelo PQ, uma vez que o uso da nanotecnologia melhorou a atividade antioxidante dessa molécula. Para tal utilizou-se o sistema in vitro, linhagem celular de adenocarcinoma pulmonar (A549), e o modelo alternativo in vivo, Caenorhabditis elegans. Mel-LNC e nanocápsulas de núcleo lipídico (LNC) foram preparadas de acordo com o método de deposição do polímero pré-formado. Ambas as formulações foram caracterizadas avaliando tamanho de partícula, potencial zeta e pH, e para Mel-LNC foram determinadas a concentração de melatonina e porcentagem de encapsulação. Os resultados encontrados estão de acordo com os parâmetros já validados para essas formulações. Foi possível verificar que as formulações MEL-LNC e LNC se mantiveram estáveis nos meios de cultura utilizados nos ensaios in vitro e in vivo. No estudo in vitro foi observado que o tratamento com ambas as formulações não causaram diminuição da viabilidade nem dano de DNA na linhagem celular utilizada. Além disso, foi verificado a internalização da Mel-LNC utilizando-se a formulação marcada com rodamina B, sendo possível verificar uma intensa fluorescência vermelha ao redor do núcleo da célula. O pré-tratamento com Mel-LNC foi capaz de aumentar a viabilidade celular e diminuir o dano oxidativo de DNA causado pelo paraquat após 24 horas de exposição, porém isso não ocorreu quando as células foram pré-tratadas com melatonina livre. No estudo com o modelo alternativo C. elegans, foi utilizada uma formulação de Mel-LNC marcada com rodamina B (Mel-LNC-RoB), a fim de verificar a absorção dessa formulação pelo nematoide. Foi possível observar que a internalização da Mel-LNC no C. elegans ocorre principalmente pela via oral, uma vez que se verificou uma intensa fluorescência no intestino do nematoide após o tratamento com a Mel-LNC-RoB e após três horas, essa fluorescência se distribuiu pelo restante do corpo, apresentando inúmeros pontos de fluorescência fora do intestino. Com relação à avaliação do efeito protetor nesse modelo alternativo in vivo, pode-se inferir que o pré-tratamento com Mel-LNC aumentou a sobrevida, diminuiu a produção de espécies reativas (ERs) e manteve o desenvolvimento normal dos nematoides após a exposição ao PQ, sendo que isso não foi verificado quando os mesmos foram pré-tratados com melatonina livre. Além disso, verificou-se que as nanocápsulas de núcleo lipídico (LNC) são seguras para o uso no modelo C. elegans, uma vez que apresentou alto valor para a dose letal 50 (DL50), e alterações no desenvolvimento e produção de ERs somente ocorreram em doses mais elevadas que as utilizadas em nossos experimentos. Dessa maneira, a formulação de Mel-LNC mostrou-se um promissor candidato para estudos futuros nos casos de intoxicação por paraquat. / According to estimations by World Health Organization (WHO), pesticides are responsible for 70 thousand acute intoxication cases that lead to death per year. Among these compounds, paraquat (PQ) presents the highest mortality rate, about 13% of all registered cases, especially for the lack of effective treatment. The major mechanism of toxicity proposed is associated to its redox cycle, in which oxygen and nitrogen reactive species (RS) are generated culminating in oxidative stress (OS). Some reports in the literature support the use of antioxidants for PQ intoxication cases. The present study aimed to evaluate the use of melatonin-loaded lipid-core nanocapsules (Mel-LNC) in the protection against PQ-induced damages, considering that nanotechnology has improved the antioxidant activity of this molecule. For this purpose, an in vitro system composed by lung adenocarcinoma (A549) cell line, and the in vivo alternative model of Caenorhabditis elegans have been utilized. Mel-LNC and unloaded lipid-core nanocapsules were prepared by self-assembly and characterized by particle sizing, zeta potential and pH, and for Mel-LNC formulation it was determined the drug content and encapsulation efficiency. The results are in agreement with the parameters already validated for these formulations. It was possible verify that Mel-LNC and LNC formulations remained stable in the culture medium utilized in in vitro and in vivo experiments. Results from in vitro studies showed that none of the formulations induced reduction in cell viability or DNA damage in treated cells. Besides, it was observed the internalization of Mel-LNC marked with rhodamine B, showing an intense red fluorescence around the cell nucleus. Pretreatment with Mel-LNC was able to enhance cell viability and diminish DNA oxidative damage caused by paraquat after 24h exposure, which could not be observed when cells were pretreated with Mel. In the study with the alternative model C. elegans, a rhodamine (Ro)-linked Mel-LNC formulation was prepared in order to assess the absorption of the formulation by the nematode. Mel-LNC uptake in C. elegans was found to occur mainly by the oral route, once an intense fluorescence was observed in the intestine after treatment with Mel-LNC-RoB, which after 3h distributed to the rest of the body, presenting numerous fluorescence dots outside the intestine. In relation to the evaluation of protection with the in vivo alternative model, results indicate that pretreatment with Mel-LNC increased survival rate, reduced the production of reactive species and maintained the normal development of nematodes after paraquat exposure, while the same observations were not found after pretreatment with free melatonin. In addition, the lipid-core nanocapsules (LNC) were found to be safe in the C. elegans model, due to its high lethal dose (LD50) value, and development alterations and RS production only occurred in the higher doses than those utilized in our experiments. Therefore, the Mel-LNC formulation demonstrated to be a promising candidate for future studies aiming treatment of paraquat intoxication cases.

O Câncer nas últimas décadas tem se tornado um evidente problema de saúde pública mundial. Os números de novos casos que surgem a cada ano e as altas taxas de mortalidade levam os pesquisadores a procurar formas de conter o avanço dessa doença. A principal forma de tratamento e que possui a maior incidência de cura é o uso de quimioterápicos, que são substâncias químicas utilizadas isoladas ou em combinação, com o objetivo de tratar as neoplasias malignas. Entretanto eles atuam sem especificidade, não destruindo seletivamente e exclusivamente as células tumorais o que causa graves efeitos colaterais aos pacientes. Com o intuito de aumentar a seletividade do tratamento, diminuir a toxicidade e aumentar o poder de cura o presente trabalho utiliza duas abordagens para o combate do câncer, a nanotecnologia (uso de sistemas de liberação de fármacos) e a hipertermia. Foram preparadas, caracterizadas e avaliadas quanto à atividade antitumoral in vitro nanocápsulas contendo o agente quimioterápico selol (composto semi-sintético provindo do óleo de girassol e que possui selênio na sua estrutura) e fluído magnético iônico (composto por nanopartículas magnéticas de maghemita, ?-Fe2O3. Ao total foram preparadas quatro diferentes formulações pelo método de nanoprecipitação descrito por Fessi com algumas modificações. As nanocápsulas apresentaram um tamanho de partícula máximo de 230,5 nm (± 4,5), com índice de polidispersividade < 0,267 (± 0,05) e potencial zeta que variou de -54,4 mV (± 3,4) a -28,6 mV (± 4,3). Foram realizadas análises da morfologia das nanocápsulas através de microscopia eletrônica de transmissão que confirmaram o tamanho nanométrico do sistema preparado. Todas as formulações demonstraram ser estáveis durante o tempo 3 meses quando armazenadas a temperatura de 4oC. Nos estudos celulares foram utilizadas as linhagens B16- F10 (melanoma murino) e OSCC (carcinoma epidermóide de boca humano), sendo que as mesmas mostraram diferentes comportamentos quando incubadas com as formulações em diferentes concentrações. Na linhagem B16-F10 foi observado um maior efeito de morte causado pelo selol (a viabilidade celular chegou a 52,5 % ± 8,4), já quando o campo magnético foi utilizado não foi possível observar um aumento da morte celular. No estudos com a linhagem OSCC, a mesma demonstrou resistência quando foi tratada com selol e na ausência de campo magnético, já quando o campo magnético foi utilizado a viabilidade celular chegou a 33,3% (± 0,3), indicando um forte efeito hipertêmico nesta linhagem. Mais estudos devem ser realizados para entendermos o efeito do sistema preparado perante diferentes linhagens celulares, no entanto podemos confirmar o sucesso no preparo do mesmo e a capacidade de causar morte de diferentes células neoplásicas, o que indica uma importante arma para atuar futuramente no combate do câncer. / In the latest decades, cancer has become a clear public health problem worldwide. The neoplastic diseases increase each year and high mortality rates lead researchers to develop new approaches able to contain the progress of this disease. The main treatment type which has the highest incidence of cure is based on chemotherapeutic agents used alone or in combination. However, they act without specificity and selectively destroying both tumor and normal cells causing serious side effects to patients. In order to enhance the selectivity of the treatment decreasing toxicity and increase the healing power, the present study employs two approaches to treat the cancer, nanotechnology (the use of drug delivery systems) and hyperthermia (magnetic fluid). Nanocapsules containing the chemotherapeutic agent selol (semi-synthetic compound coming from sunflower oil and that has selenium in its structure) and maghemite magnetic nanoparticles (?-Fe2O3) were prepared, characterized, and evaluated in respect with their in vitro antitumor activity. Four different formulations were prepared by the nanoprecipitation method described by Fessi et al. with some modifications. The nanocapsules presented a particle size up to 230.5 nm (±4.5) with polydispersity index of 0.267 (±0.05), and zeta potential ranged from - 54.4 mV (±3.4) to - 28.6 mV (±4.3). The transmission electron microscopy analysis of nanocapsules confirmed the nanometric size system prepared. All formulations proved to be stable during 3 months as stored at 4°C. The cell lines studied were B16-F10 (murine melanoma) and OSCC (oral squamous cell carcinoma). These cell lines showed different behavior after incubation at different formulation concentrations. For cytotoxicty study on B16-F10 cells, it was observed a strong effect caused by Selol (cell viability reached 52.5% ±8.4). On the other hand, there was no cytotoxic effect on B16-F10 cells (p > 0.05) under magnetic field application. OSCC cell line showed a resistance to treatment with selol and in the absence of AC magnetic field. However, after magnetic field activation the cell viability reached 33.3% (±0.3) indicating a strong hyperthermic effect on OSCC cells. Therefore, it has been confirmed nanocapsules containing selol and magnetic fluid are able to destroy B16-F10 or OSCC neoplastic cells indicating an important weapon for future work in the treatment against cancer.

A acne vulgaris é uma patologia cutânea crônica que acomete a unidade pilossebácea resultando em hiperqueratinização, aumento da produção de sebo, inflamação e proliferação bacteriana nos folículos pilosos. Diversos fármacos estão disponíveis para o tratamento da acne, entretanto a combinação de tratamentos tópicos, com diferentes mecanismos de ação, apresentam uma melhor eficácia. Desse modo, o presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema nanocarreador contendo adapaleno e dapsona no intuito de promover melhor seletividade, aumentando a eficiência do tratamento e minimizando efeitos adversos. Neste contexto, desenvolveu-se e caracterizou-se físico-quimicamente uma formulação de nanocápsulas de núcleo lipídico contendo adapaleno e dapsona. A suspensão contendo 0,025 % de adapaleno e 0,07 % de dapsona apresentou diâmetro médio de 194,9 ± 0,42 nm, índice de polidispersão de 0,12 ± 0,02, potencial zeta -15 ± 1,2 mV, pH 5,1 ± 0,1 e eficiência de encapsulação próximos a 100 %. A avaliação da morfologia por microscopia eletrônica de transmissão demonstrou partículas esféricas, homogêneas de dimensões nanométricas. Através da análise de retroespalhamento de luz dinâmico (Turbiscan®) não se detectou fenômenos de instabilidade na formulação. Uma nanoemulsão, similarmente preparada, mas sem o uso do polímero, foi desenvolvida para comparação a fim de estabelecer o mecanismo de encapsulação dos fármacos. As suspensões foram incorporadas em veículos semissólidos, hidrogéis de Carpobol® 940, e os seguintes estudos foram realizados: comportamento reológico, pH, perfil de liberação, potencial de irritação (HET-CAM) e permeação cutânea in vitro. A determinação quantitativa dos ativos foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), e os métodos analíticos foram desenvolvidos e validados de acordo com os códigos oficiais vigentes. As formulações apresentaram perfil não-Newtoniano pseudoplástico. No estudo de liberação in vitro, não houve diferença significativa entre as formulações contendo dapsona (p>0,05). Já para o adapaleno, não foi possível estabelecer o perfil de liberação in vitro por membrana de diálise. As formulações foram avaliadas como não irritantes pela técnica de HET-CAM. Através dos estudos de permeação cutânea foi possível quantificar os fármacos na epiderme e na derme, e quantidade não-significativa foi detectada no fluído receptor (p>0,05). Comparando as formulações de nanocápsula de núcleo lipídico e nanoemulsão, as quantidades de adapaleno e dapsona em cada camada da pele foi significativamente diferente (p<0,05). Em conclusão, os resultados obtidos até o presente momento demonstram que as nanocápsulas de núcleo lipídico são um sistema promissor para aplicação cutânea de adapaleno e dapsona. Contudo, estudos clínicos fazem-se necessários a fim de avaliar a efetividade da formulação no tratamento da acne. / Acne vulgaris is a chronic skin condition that affects the pilosebaceous unit resulting in hyperkeratinization, increased sebum production, inflammation and bacterial proliferation in hair follicles. Several drugs are available for treating acne, however the combination of topical treatments with different mechanisms of action presents greater effectiveness. Therefore, this study aims to develop a nanocarrier system containing adapalene and dapsone in order to promote better selectivity, increasing efficiency of treatment and minimizing adverse side effects. In this study, a suspension of lipid-core nanocapsules containing adapalene and dapsone was prepared by interfacial deposition of preformed polymer and characterized physicochemically. The suspension containing 0.025 % of adapalene and 0.07 % of dapsone showed an average diameter of 194.9 ± 0.42 nm, a polydispersity index of 0.12 ± 0.02, zeta potential -15 mV ± 1.2, pH 5.1 ± 0.1 and encapsulation efficiency approaching 100 %. The assessment of morphology by transmission electron microscopy showed spherical particles of homogeneous nanometric dimensions. No detectable instability phenomena in the formulation was observed by dynamic light scattering analysis (Turbiscan®). A nanoemulsion, similarly prepared but omitting the polymer, was developed to establish the mechanism of drug encapsulation. The suspensions were incorporated into semisolid vehicles, hydrogels of Carpobol® 940, and the following studies were performed: rheological behavior, pH, release profile, irritation potential (HET-CAM) and skin permeation in vitro. Drug quantification was carried out by high-performance liquid chromatography (HPLC) and analytical methods were developed and validated according to current official guidelines. The formulations exhibited non-Newtonian pseudoplastic profile. In the in vitro release study, no significant difference was found between the formulations containing dapsone (p>0.05). However, for adapalene, it was not possible to establish the in vitro release profile by dialysis membrane. The formulations were evaluated as non-irritant by HET-CAM technique. Through the skin permeation studies, it was possible to quantify the drug in epidermis and dermis, and non-significant quantity was detected in the receptor fluid (p>0.05). Comparing the lipid-core nanocapsules and nanoemulsion formulations, the amount of adapalene and dapsone in each skin layer was significantly different (p<0.05). In conclusion, the results obtained show that the lipid-core nanocapsules are a promising system for cutaneous application of adapalene and dapsone. However, clinical studies are required in order to evaluate the effectiveness of the formulation in the treatment of acne.

O glioblastoma multiforme (GBM) é uma doença grave e sem tratamento eficaz, especialmente pelos agentes terapêuticos disponíveis causarem reações adversas importantes nas doses terapêuticas. O metotrexato (MTX) é um fármaco citotóxico utilizado para tratar diversas neoplasias, no entanto, sua utilização é limitada pela baixa biodisponibilidade e reações adversas. A nanotecnologia tem sido utilizada para aumentar a eficácia dos medicamentos antitumorais, com o intuito de direcioná-los para o sítio de ação e reduzir os efeitos adversos. Nesse sentido, realizamos ensaios com nanocápsulas lipídicas de MTX (LNC MTX) para avaliar os mecanismos de captação em linhagens celulares de glioblastoma e micróglia, além investigar a eficácia terapêutica da LNC MTX em ensaios in vitro e in vivo. Inicialmente, ensaios de microscopia de fluorescência, empregando bloqueadores farmacológicos específicos para transportes de membrana, mostraram que as LNC MTX marcadas com Rodamina B penetram em células tumorais GL261 por endocitose, dependente de caveolinas, e em células de micróglia da linhagem BV2 por fagocitose e macropinocitose. Os tratamentos com LNC MTX ou solução de MTX (em concentrações correspondentes) em células GL261 inibiram a proliferação; aumentaram a fragmentação de DNA, mas, somente as LNC induziram a morte celular por necrose e diminuíram o número de células na fase G1/G0 do ciclo celular. Na linhagem celular BV2, os tratamentos com LNC MTX ou solução de MTX inibiram a proliferação, reduziram a quantidade de células na fase G1/G0 do ciclo celular, aumentaram a fragmentação de DNA e induziram morte celular por apoptose e apoptose tardia. Os ensaios in vivo de microscopia intravital mostraram que a LNC MTX atravessa a barreira Hematoencefálica (BHE) de camundongos fêmea C57Bl/6 após administração intravenosa ou oral, sem danificar a sua estrutura. O tamanho do glioblastoma in vivo foi reduzido em animais tratados com LNC MTX por via oral em relação aos animais tratados com salina. Esta redução não foi detectada em animais tratados com solução de MTX. Em conjunto, os dados obtidos mostram que a LNC MTX penetram em células de glioma e da glia e causam toxicidade, atravessam a BHE in vivo e sugerem que a nanoencapsulação do MTX pode ser uma estratégia importante para o tratamento do glioblastoma. / Glioblastoma multiforme (GBM) is a serious disease and no effective treatment is availabe, especially because the drugs cause significant adverse reactions in therapeutic doses. Methotrexate (MTX) is a cytotoxic drug used to treat many neoplasms, however, their use is limited by the low bioavailability and adverse reactions. Nanotechnology has been used to increase the effectiveness of antitumor drugs in order to direct them to the site of action and to reduce adverse effects. Accordingly, we carried out an experimental approach with MTX lipid nanocapsules (MTX LNC) to evaluate the uptake mechanisms in glioblastoma and microglia cell lines, and the therapeutic efficacy of MTX LNC in vitro and in vivo systems. Initially, fluorescence microscopy assays employing specific pharmacological blockers for membrane transport showed that the MTX LNC stained with Rhodamine B penetrated into GL261 tumor cells by caveolae-mediated endocytosis, and in BV2 microglia cells by phagocytosis and macropinocytosis. Treatment with MTX solution or MTX LNC (at corresponding concentrations) on GL261 cells inhibited the proliferation; increased DNA fragmentation, but only the LNC induced cell death by necrosis and decreased the number of cells in the G1/G0 phase of the cell cycle. In BV2 cells, treatment with MTX solution or MTX LNC inhibited proliferation, reduced number of cells in the G1/G0 phase of the cell cycle, increased DNA fragmentation and cell death, induced by apoptosis and late apoptosis. Intravital microscopy study showed that the MTX LNC across the Blood-Brain Barrier (BBB) of C57BL/6 female mice after intravenous or oral administrations, without damaging its structure. The area of glioblastoma in vivo was reduced in animals oral treated with MTX LNC comparing to saline treated mice. This reduction was not observed in animals treated with MTX solution. Together, the data herein obtained show that MTX LNC penetrate the cell membrane and cause cell toxicity on glioma and neurons lineage, cross the BBB and suggest that the nanoencapsulation of MTX can be an important strategy for the treatment of glioblastoma.

O melanoma é uma neoplasia de pele invasivo, com maior taxa de morte, sem tratamento efetivo. Nanocápsulas poliméricas de núcleo lipídico (LNC) tem sido empregadas com sucesso como carreadores de fármacos hidrofóbicos. Como o eugenol é um composto hidrofóbico com atividades antiproliferativas e pró-apoptóticas em células cancerosas, visamos avaliar os efeitos dos tratamentos com acetileugenol (AC), LNC ou LNC contendo acetileugenol (LNC-AC) em modelo de melanoma in vivo em camundongos C57B6, e a citotoxicidade dos mesmos em células endoteliais (HUVEC) e de melanoma (SK-Mel-28) in vitro. Os resultados obtidos mostraram que: 1) tratamentos i.p. com as LNC ou com LNC-AC (50 mg/kg, 3-10 dia de indução do tumor) induziram toxicidade sistêmica e, somente o tratamento com LNC inibiu o desenvolvimento do melanoma. O tratamento com LNC, mas não com a mistura de triglicerídeos de cadeia média, por via oral, inibiu o desenvolvimento tumoral, sem toxicidade. Adicionalmente, os tratamentos com AC, LNC ou LNC-AC não foram eficazes quando administrados em fase tardia de evolução tumoral (50 mg/kg, 7-17 dia de indução do tumor, via oral); 2) os tratamentos agudos com AC, LNC ou LNC-AC (20 mg/kg, 200 &#181;L, e.v.) não alteraram o número de leucócitos circulantes, mas os tratamentos com LNC ou com LNC-AC reduziram o comportamento de rolling dos leucócitos em vênulas póscapilares do músculo cremaster e causaram hemólise, sendo que este último efeito também foi observado após tratamento in vitro em hemácias murinas; 3) Os estudos in vitro mostraram que as LNC e LNC-AC foram captadas pelas células HUVEC e SK-Mel-28 após 1 hora de incubação; que a incubação com LNC-AC induziu apoptose tardia e necrose com maior eficácia em SK-Mel-28 do que em HUVEC; que as incubações com LNC ou LNC-AC exerceram efeitos antiproliferativos, induzindo parada na fase G2/M do ciclo celular das duas linhagens de células avaliadas; que somente a incubação com AC ou LNC-AC inibiu a adesão ao Matrigel® com maior eficácia na linhagem SK-Mel-28 do que HUVEC; que somente a incubação com as LNC reduziram a expressão de VCAM-1 em HUVEC e que as incubações com LNC ou LNC-AC reduziram a expressão de &#946;3 integrina em SK-Mel- 28; que nenhum dos tratamentos alterou a migração celular das HUVEC ou SK-Mel- 28; que somente a incubação com LNC-AC reduziu os níveis de espécies reativas de oxigênio em HUVEC e SK-Mel-28; que a incubação com LNC ou LNC-AC aumentou a produção de óxido nítrico (NO) pelas duas linhagens de células avaliadas; que o tratamento com L-NAME reverteu os níveis de NO e a inibição sobre a proliferação celular induzida pela incubação com LNC ou LNC-AC e; que o tratamento de células de melanoma murino com LNC ou LNC-AC parece alterar a polarizar os neutrófilos para o fenótipo N1. Associados, os resultados obtidos mostram o tratamento oral com LNC inibe o crescimento do melanoma sem induzir efeitos tóxicos, e que este efeito benéfico pode ser dependente, pelo menos em parte, da nanoencapsulação dos triglicerídios de cadeia média e da supraestrutura da formulação, com toxicidade direta sobre as células de melanoma e possível modulação do microambiente tumoral. / Melanoma is the most invasive skin cancer, with high rates of death without effective treatment. Polymeric lipid-core nanocapsules (LNC) has been successfully used as carriers of hydrophobic drugs. As eugenol is an hydrophobic compound with antiproliferative and pro-apoptotic activity in cancer cells, here we aimed to evaluate the effects of treatments with acetyleugenol (AC), LNC or LNC containing acetyleugenol (LNC-AC) in an in vivo melanoma model in C57BL6 mice and the cytotoxicity of the treatments in vitro, using endothelial (HUVEC) and melanoma (SK-Mel- 28) cells. The results obtained showed that: 1) i.p. treatments with LNC or LNCAC (50 mg/kg, 3-10 days of tumor injection) induced systemic toxicity and, only the treatment with LNC inhibited the melanoma development. Treatment with LNC, but not with mix of triglycerides of medium chain, by oral route, inhibited the tumor development, without toxicity. In addition, the treatments with AC, LNC or LNC-AC were not effective when administered in the late stage of tumor evolution (50 mg/kg, 10-20 days of tumor induction, oral route); 2) the acute treatments with AC, LNC or LNC-AC (20 mg/kg, 200 &#181;L, intravenous route) did not altered the number of circulating leukocytes, but the treatments with LNC or LNC-AC reduced the rolling behavior of leukocytes in postcapillary venules of the cremaster muscle and induced hemolysis. The latter effect was also observed after in vitro treatment using murine erythrocytes; 3) In vitro studies showed that the LNC and LNC-AC suffered uptake by HUVEC and SK-Mel-28 cells after 1 hour of incubation; that the incubation with LNC-AC induced late apoptosis and necrosis more effectively in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that the incubation with LNC or LNC-AC presented antiproliferative effects, by inducing G2M arrest in cell cycle in both cells lines evaluated; that only the incubation with AC or LNC-AC inhibited the adhesion in Matrigel® with more efficaccy in SK-Mel-28 than in HUVEC cells; that only incubtion with LNC reduced the VCAM-1 expression in HUVEC and the incubation with LNC or LNC-AC reduced the &#946;3 integrin expression in SK-Mel-28 cells; that any treatment affected the HUVEC or SK-Mel- 28 migration; that only the incubation with LNC-AC reduced the levels of reactive species of oxygen in HUVEC and SK-Mel-28 cells; that the incubation with LNC or LNC-AC increased the nitric oxide (NO) production by both cell lines used; that the treatment with L-NAME reversed the NO levels and the inhibition on cell proliferation induced by incubation with LNC or LNC-AC and; that the in vitro treatment of murine with LNC or LNC-AC altered the neutrophil polarization to N1 phenotype. Together, results obtained show that the oral treatment with LNC inhibit the melanoma growth without any toxic effect, and that the beneficial effect could be dependent, at least in part, of nanoencapsulation of medium chain triglycerides and the supraestrucuture of the formulation, with direct toxicity on melanoma cells and possible modulation of tumor microenvironment.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-09-22T14:44:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Luana Michels.pdf: 1171595 bytes, checksum: b9997bd5e324e4be251a83985c506a7c (MD5) / Approved for entry into archive by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-09-22T14:44:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Luana Michels.pdf: 1171595 bytes, checksum: b9997bd5e324e4be251a83985c506a7c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-22T14:44:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Luana Michels.pdf: 1171595 bytes, checksum: b9997bd5e324e4be251a83985c506a7c (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / O aumento da resistência do Plasmodium falciparum dificulta o tratamento da malária, o que leva a utilização de doses mais elevadas dos fármacos e subsequente toxicidade. As nanopartículas com superfície modificada têm sido estudadas com a finalidade de alterar a performance in vivo dos fármacos. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar a eficácia in vitro, in vivo e a farmacocinética das nanopartículas contendo quinina (QN) com diferentes características de superfície: nanocápsulas revestidas com polissorbato 80; nanocapsulas revestidas com PEG e nanocapsulas preparadas com Eudragit®. As suspensões foram preparados pelo método de nanoprecipitação e caracterizados de acordo com o diâmetro, índice de polidispersão, pH, potencial zeta, teor, taxa de encapsulação e microscopia de força atômica. As nanopartículas que apresentaram os melhores resultados na caracterização e eficácia in vitro, foram escolhidas para a avaliação da farmacocinética e eficácia in vivo, utilizando ratos Wistar e camundongos infectados com o P. berghei. As nanocápsulas apresentaram os melhores resultados na caracterização físico-química, com diâmetro adequado, população monodispersa, potencial zeta mais distante de zero, maior taxa de encapsulação e penetração intra-eritrocitária. Houve um aumento significativo no t1/2 de eliminação de todas as nanocápsulas avaliadas em relação à QN livre. Na eficácia in vivo, as nanocápsulas catiônicas aumentaram a sobrevida em relação à salina e à QN livre, demonstrando que o fármaco incorporado na suspensão com características catiônicas pode alterar a eficácia da QN apresentando-se como uma alternativa potencial para o tratamento da malária. / The increase of Plasmodium falciparum resistance difficult the treatment of malaria, and the use of higher doses of the drug induce toxicity. The coating of nanoparticles have been studied with the purpose of improve the in vivo performance of drugs. The aim of this study was to develop, characterize and evaluate the efficacy in vitro, in vivo and pharmacokinetics of quinine (QN) loaded-nanoparticles with different surface characteristics: polysorbate 80 coated-nanocapsules; PEG coated-nanocapsules and nanocapsules prepared with Eudragit® RS 100. The suspensions were prepared by nanoprecipitation method and characterized according to the diameter, polydispersity, pH, zeta potential, content encapsulation rate and atomic force microscopy. The nanoparticles showed the best results on the characterization and in vitro efficacy were chosen for evaluating the in vivo efficacy and pharmacokinetics, using Wistar rats and mice infected with P. berghei. The nanocapsules showed the best results in the physical-chemical characterization, with appropriate diameter, monodisperse population, zeta potential distant from zero, the higher rate of encapsulation and intra-erythrocyte penetration. There was a significant increase in t1/2 of all nanocapsules evaluated in comparison to free QN. On the efficacy in vivo, cationic nanocapsules increased the survival rate compared to saline and to the free QN, demonstrating that the drug incorporated in the suspension with cationic characteristics can alter the efficacy of QN presenting as a potential alternative for the treatment of malaria.

Ce travail de thèse a permis d'établir la carte d'identité de nanoparticules développées au laboratoire, les nanocapsules lipidiques. En effet, nous avons caractérisé les nanocapsules lipidiques par diffusion dynamique de la lumière mais aussi par diffusion des neutrons aux petits angles : ces expériences nous ont permis de démontrer que ces particules possèdent une structure coeur-couronne ; le coeur étant composé de triglycérides et la couronne d'un mélange de tensio-actifs. Nous avons aussi démontré que la couronne est une monocouche mixte de tensio-actifs à l'interface huile/eau. A partir de cette structure, nous avons développé deux méthodes de modification post-formulation des nanoparticules initiales afin d'obtenir des nanocapsules lipidiques multifonctionnelles. La première méthode est la post-insertion, initialement développée sur les liposomes ; la deuxième méthode est basée sur une réaction de transacylation entre les tensio-actifs des nanocapsules lipidiques et des substrats d'intérêt pharmaceutique et technologique. Ensuite, nous avons démontré que ces nanocapsules lipidiques multifonctionnelles possédaient de nouvelles propriétés, comme la capacité à délivrer des principes actifs hydrophiles comme des petits ARN d'interférence (siRNA).

Ce travail de thèse porte sur l'encapsulation du β-carotène (βC) dans des nanocapsules lipidiques (NCLs) formulées avec des constituants de grade alimentaire, afin d'augmenter sa biodisponibilité. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence, in vitro, que les NCLs étaient dégradées par l'association de sels biliaires et d'enzymes pancréatiques. La déstabilisation des NCLs pourrait rendre le βC accessible à l'absorption grâce à son inclusion dans des structures de type micellaire. Dans un deuxième temps, la modélisation des propriétés rhéologiques et électriques de l'interface des NCLs a été réalisée par tensiométrie et zétamétrie. Ces études ont montré que l'encapsulation du βC n'avait pas d'impact sur les propriétés rhéologiques et électrophorétiques de l'interface. Une étude sur matrice modèle (émulsion alimentaire complexe) a montré que l'inclusion du βC dans les NCLs protégeait le βC et augmentait ses propriétés antioxydantes. Enfin, des études in vivo chez le rat ont souligné que l'encapsulation d'un composé radiomarqué lipophile augmentait son absorption intestinale. Ce système devrait par conséquent augmenter la biodisponibilité du βC grâce à sa solubilisation dans le coeur lipidique et la dispersion fine de la phase huileuse dans un milieu digestif.

Les nanocapsules lipidiques (NCL) sont une formulation sans solvant permettant d'encapsuler des principes actifs liposolubles comme le paclitaxel. Leurs propriétés sont : taille inférieure à 150 nanomètres (nm), concentration passive dans les tumeurs par effet « Enhanced Permeability and Retention » et inhibition de la glycoprotéine-P, impliquée dans un mécanisme de résistance au paclitaxel. Ce travail a d'abord étudié les adaptations à appliquer à la formulation usuelle des NCL de paclitaxel de 50 nm en vue de réaliser les premiers lots précliniques. Une méthode de conservation par congélation des NCL de paclitaxel dans leur phase aqueuse pendant au moins 6 mois est proposée. La toxicité systémique des lots précliniques de NCL a été étudiée selon la méthode d'Irwin. Les doses maximales tolérées et doses létales 50 du Taxol® et des NCL de paclitaxel sont respectivement de 12 et 19,5 mg/kg et de 96 et 216 mg/kg. Aucune toxicité n'est observée avec des NCL sans paclitaxel. Les NCL de paclitaxel sont plus efficaces que le Taxol® sur un modèle tumoral sous-cutané de la lignée humaine H460. Ce schéma d'administration n'induit aucune toxicité significative. La nébulisation des NCL pour un usage expérimental chez l'animal ou thérapeutique chez l'homme est possible respectivement au moyen d'un Microsprayer® ou d'un nébuliseur eFlow®rapid. Les NCL de paclitaxel de 50 nm ont permis d'optimiser l'effet cytotoxique du paclitaxel en s'affranchissant de la toxicité du Taxol®. Il est possible de générer des aérosols de NCL de paclitaxel. Ces données permettent de poursuivre les études toxicologiques et d'efficacité des NCL administrées par voie systémique et par voie pulmonaire.

Stimulus-responsive colloidosomes which completely dissolve upon a mild pH change are developed. pH-Responsive nanoparticles that dissolve upon a mild pH increase are synthesized by a nanoprecipitation method and are used as stabilizers for a double water-in-oil-in-water Pickering emulsion. These emulsions serve as templates for the production of pH-responsive colloidosomes. Removal of the middle oil phase produces water-core colloidosomes that have a shell made of pH-responsive nanoparticles, which rapidly dissolve above pH 7. The permeability of these capsules is assessed by FRAP, whereby the diffusion of a fluorescent tracer through the capsule shell is monitored. Three methods for tuning the permeability of the pH-responsive colloidosomes were developed: ethanol consolidation, layer-by-layer assembly and the generation of PLGA-pH-responsive nanoparticle hybrid colloidosomes. The resulting colloidosomes have different responses to the pH stimulus, as well as different pre-release permeability values. Additionally, fundamental studies regarding the role of particle surface roughness on Pickering emulsification are also shown. The pH-responsive nanoparticles were used as a coating for larger silica particles, producing rough raspberry-like particles. Partial dissolution of the nanoparticle coating allows tuning of the substrate surface roughness while retaining the same surface chemistry. The results obtained show that surface roughness increases the emulsion stability of decane-water systems (to almost twice), but only up to a certain point, where extremely rough particles produced less stable emulsions presumably due to a Cassie-Baxter wetting regime. Additionally, in an octanol-water system, surface roughness was shown to affect the type of emulsion generated. These results are of exceptional importance since they are the first controlled experimental evidence regarding the role of particle surface roughness on Pickering emulsification, thus clarifying some conflicting ideas that exist regarding this issue.