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Previous issue date: 2017-03-31 / Simvastatin is used to treat hypercholesterolemia acting by inhibition of 3-hydroxy-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase responsible for cholesterol synthesis. Studies carried out in humans, in animal models and in vitro observed neural damage reduction and increased glutamate uptake after simvastatin treatment. Glutamate is the major excitatory neurotransmitter in the central nervous system with crucial role in several physiological mechanisms, but at high levels it leads to cell death and participate to neurodegenerative diseases. Despite of pharmaceutical characteristics of simvastatin, as lipophilic drug that can cross cell membranes it has low bioavailability and non-specific biodistribution, simvastatin reach nervous system at low rates, limiting the pleiotropic effects described. Nanoemulsions may enhance solubility and increase biodistribution of lipophilic drugs, thus this technology can improve simvastatin performance in the neurodegenerative diseases treatment. The aim of study is producing simvastatin-loaded nanoemulsion, evaluate its physicochemical characteristics besides biological safety, and effect against glutamatergic toxicity. Blank nanoemulsion (without drug; BNE) and 1 mg/mL simvastatin nanoemulsion (SNE) were produced by spontaneous emulsification. Physicochemical characterization and stability were determined at three different temperatures (± 4 oC, ± 23 oC or ± 40 oC) for 15 days. Toxicity of formulations at 0.1 μg/mL; 1 μg/mL e 10 μg/mL was evaluated in Vero cell linage cultures and hippocampal slices from rat. Effect of formulations against glutamatergic excitotoxicity (10 mM glutamate) was evaluated at hippocampal slices from rat. All procedures with animals were previously approved by local Ethical Committee (CEUA no 05/2016). Formulation showed macroscopically homogeneous aspect and white color with Tyndall effect. Particle size was approximately 204 nm (BNE) and 139 (SNE). Zeta potential was -3 mV and -5 mV, for BNE and SNE respectively. Both of them appeared polydispersity index lower than 0.3, pH ± 6.5. Drug content was ± 1.01 mg/mL with encapsulation efficiency ± 98%. Formulations did not show any physicochemical alterations following 15 days at ± 23 oC or ± 40 oC, but simvastatin content was reduced. However, nanoemulsions exposed to ± 4 oC had constant drug content with increased particle size and polydispersity index. For all formulations, Zeta potential and pH were constant during 15 days. Cytotoxicity was no detected for all nanoemulsions. When hippocampal slices were incubated with glutamate with free simvastatin or SNE, 42% of cells were died, without effect of simvastatin. At the present work, nanoemulsions were produced efficiently, without cytotoxicity at parameters assayed. Additional studies should be performed to improve nanoemulsions stability. Simvastatin-loaded nanoemulsion or free did not show effect against glutamatergic damage evaluate in hippocampal slices from rat. / A sinvastatina é um fármaco prescrito para hipercolesterolemia, que atua inibindo a 3-metil-hidróxi-glutaril coenzima A (HMG-CoA) redutase, que controla a síntese do colesterol. Estudos em humanos e modelos in vitro e/ou animais indicam que a sinvastatina é capaz de reduzir o dano neural, e também aumentar a captação do glutamato. O glutamato é o principal neurotransmissor excitatório do sistema nervoso central, sendo fundamental em diferentes mecanismos fisiológicos, mas em altas concentrações pode induzir à morte celular e doenças neurodegenerativas. Apesar da sinvastatina ser um fármaco lipofílico e atravessar facilmente as barreiras celulares, a sua baixa biodisponibilidade e biodistribuição inespecífica fazem com que ela alcance o sistema nervoso em baixas concentrações, limitando os efeitos pleiotrópicos descritos. O uso de nanoemulsões pode aumentar a solubilidade e melhorar a biodistribuição de fármacos lipofílicos e, assim, pode melhorar o desempenho da sinvastatina no tratamento de doenças neurológicas. Portanto, o objetivo deste trabalho é preparar uma nanoemulsão contendo sinvastatina, avaliar suas características físico-químicas e de segurança, e avaliar o efeito contra a excitotoxicidade glutamatérgica. As nanoemulsões branca (NEB) ou contendo sinvastatina (NES) na concentração de 1 mg/mL foram preparadas por emulsificação espontânea. Foi realizada a caracterização físico-química e a estabilidade das formulações foi determinada em três temperaturas (±4 oC, ±23 oC ou ±40 oC), por 15 dias. A toxicidade das formulações foi avaliada nas concentrações de 0,1 μg/mL; 1 μg/mL e 10 μg/mL em células Vero e em fatias de hipocampo de ratos. A avaliação de efeito contra excitotoxicidade foi realizada nas fatias de hipocampo submetidas ao glutamato 10 mM. Os procedimentos descritos foram aprovados pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA) do Centro Universitário Franciscano (protocolo 05/2016). As formulações produzidas apresentaram-se homogêneas, de cor branca levemente azulada. O tamanho de partícula foi de aproximadamente 204 nm (NEB) e 139 nm (NES). O potencial zeta foi de -3 mV e -5 mV, para NEB e NES, respectivamente. Ambas apresentaram índice de polidispersão abaixo de 0,3, e o pH ± 6,5. O teor de fármaco encontrado em NES foi de ± 1,01 mg/mL com taxa de associação de ± 98%. As nanoemulsões não apresentaram alterações nas características físico-químicas após 15 dias de armazenamento, mantidas a ± 23 oC ou ± 40 oC, mas houve redução no teor de sinvastatina. Enquanto as nanoemulsões mantidas em ± 4 oC mantiveram o teor do fármaco, mas sofreram aumento no tamanho e índice de polidispersão. O potencial zeta e o pH mantiveram-se estáveis em todas as formulações desde o preparo até após 15 dias. Não houve indicativo de toxicidade por parte das nanoemulsões nos ensaios propostos. Nas fatias de hipocampo submetidas ao glutamato 10 mM e à sinvastatina livre ou em nanoemulsão, observou-se redução em até 42% da viabilidade, sem efeito da sinvastatina. Foi possível, no presente trabalho, produzir com sucesso nanoemulsões contendo sinvastatina, que não demonstraram toxicidade através dos parâmetros avaliados. Contudo estudos adicionais para melhorar a estabilidade deverão ser realizados. A sinvastatina livre ou em nanoemulsão, não foi capaz de reverter o dano provocado pelo glutamato no modelo proposto.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.universidadefranciscana.edu.br:UFN-BDTD/556 |
| Date | 31 March 2017 |
| Creators | Moreira, Michele Pereira |
| Contributors | Boeck, Carina Rodrigues, Ourique, Aline Ferreira, Bruno, Alessandra Nejar, Volkmer, Tiago Moreno |
| Publisher | Centro Universitário Franciscano, Programa de Pós-Graduação em Nanociências, UNIFRA, Brasil, Biociências e Nanomateriais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional Universidade Franciscana, instname:Universidade Franciscana, instacron:UFN |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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