Araraquara - FCF - Faculdade de Ciências Farmacêuticas

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Micropartículas de amido retrogradado carregadas com nanopartículas de sílica mesoporosas destinadas à liberação colônica de mesalazina para o tratamento das doenças inflamatórias intestinais
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-06-28) Tavares Junior, Alberto Gomes ; Chorilli, Marlus ; Meneguin, Andréia Bagliotti ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O ácido 5-aminosalicílico (5ASA), é um anti-inflamatório não esteroidal, considerado o tratamento de primeira escolha para os estágios leves a moderados de doenças inflamatórias intestinais. Geralmente, são necessárias doses muito altas de 5ASA devido à absorção sistêmica rápida e quase completa na porção intestinal superior, dificultando o alcance dos níveis locais do fármaco na mucosa colônica inflamada. Nesse trabalho, sistemas para a via oral, baseados em nanopartículas de sílica mesoporosas (NSMs) carregadas com 5ASA e incorporadas em micropartículas de amido retrogradado/pectina (MPs AR/P) foram desenvolvidos como um sistema para a liberação cólon-específica de 5ASA, visando uma alternativa para o tratamento local de doenças intestinais inflamatórias. As NSMs contendo 5ASA (NSMs@5ASA) apresentaram diâmetro médio de 109±4,80 nm, índice de polidispersão de 0,2177±0,003, potencial zeta (PZ) de -25±0,781 mV e forma esférica. A eficiência de encapsulação do 5ASA nas NSMs variou entre 85,52 e 93,19%. Ensaios de mucoadesão demonstraram que as NSMs@5ASA apresentaram capacidade mucoadesiva, evidenciado pela mudança nos valores de PZ em contato com a mucina. Os ensaios de viabilidade celular indicaram que as NSMs com e sem fármaco não foram tóxicas para células da linhagem Caco-2. As NSMs e NSMs@5ASA foram caracterizadas com sucesso por análise físico-química, as análises térmicas sugeriram melhora na estabilidade do fármaco incorporado no sistema. As MPs AR/P carregadas com NSMs@5ASA foram obtidas pelo método de reticulação iônica utilizando o Ca2+. Os sistemas nano-em-micro apresentaram diâmetro na faixa de 1386 a 1565 μm e elevada circularidade. O formato esférico das micropartículas e a eficiência na incorporação das NSMs@5ASA confirmados. Os estudos de liberação in vitro do 5ASA revelaram que o sistema de encapsulamento nano-em-micro proporcionou um controle mais preciso das taxas de liberação do 5ASA, com uma redução significativa da liberação em meio estomacal. Esse resultado é especialmente promissor, pois sugere uma proteção eficaz do fármaco contra a degradação no estômago. Com base nesses dados, as micropartículas compostas de amido retrogradado e pectina mostram-se promissoras para direcionar as NSMs@5ASA ao cólon, quando administradas por via oral. Os resultados deste trabalho oferecem uma contribuição valiosa para o avanço no tratamento de doenças inflamatórias intestinais.
Desenvolvimento de uma nova geração de produtos para alisamento capilar contendo diferentes associações de ingredientes ativos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-02) Martins, Celso Junior ; Chin, Chung Man ; Lima, Cibele Rosana Castro ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Há mais de três décadas a indústria cosmética mundial aponta o Brasil como precursor de novas técnicas e produtos para redução de volume e alisamento capilar. As últimas indicações de produtos para este fim são descendentes do uso irregular do formaldeído, do glutaraldeído e, mais recentemente, do ácido glioxílico e suas derivações. Estes últimos foram proibidos pela Resolução RDC 409/2020 da ANVISA, em decorrência de sua toxicidade. A busca por novas formulações e ativos alisantes e redutores de volume dos cabelos tem motivado investimentos pela indústria, prevendo um novo ciclo mercadológico marcado pela difusão de recentes pesquisas e muito conhecimento nesta área. Além disso, a literatura disponível sobre esse tema ainda é bastante escassa. Assim, este trabalho visou comparar diferentes componentes ativos para o desenvolvimento de uma nova geração de modificadores de formas e texturas dos cabelos, além da avaliação de dano capilar e eficácia alisante. Para tanto, dez grupos de mechas submetidas a diferentes tratamentos foram comparados (incluindo um grupo virgem e um descolorido, e duas versões com diferentes concentrações de ativos e diferentes faixas de pH dos produtos alisantes) por ensaios com imagens, de resistência mecânica, térmica, morfologia cuticular, brilho capilar e diâmetro da fibra. Os resultados obtidos permitiram destacar o desempenho dos Grupos G03 (tioglicolato de amônio 13,3%) e G09 (associação do tioglicolato de amônio com tioglicolato de sódio 2%), pelo maior potencial de alisamento destas preparações. Também se notou o bom desempenho dos Grupos G05 e G06 (tioglicolato de aminometil propanol, respectivamente a 12,5% e a 7,9%) quanto ao potencial de preservação da fibra capilar, acompanhado de mesmas concentrações poliméricas, comum a todos os Grupos, na emulsão carreadora, com faixa de pH mais baixa (entre 7,5 e 8,5) do que todas as demais versões propostas, quanto ao processo de modificação de formas e texturas dos cabelos. Isso permite destacar e priorizar o uso/aplicação destes ativos nas formulações idealmente para cabelos mais finos, menos resistentes, mais fragilizados e/ou já processados anteriormente por outros procedimentos. Por fim, os Grupos G07 e G08 (cisteamina de sódio a 5% e a 4% respectivamente) apresentaram particular capacidade de interferência no comportamento térmico dos cabelos, com eventos endotérmicos precoces, o que sugere maior conveniência do uso destas substâncias para modelagens e definição dos cabelos em processos de melhoria e correções da textura. Estes grupos também apresentaram bom ganho de diâmetro pós procedimento (apesar de sua faixa de pH entre 11,0 e 13,0), atribuível à influência da associação polimérica padrão aplicada na emulsão base e uma interferência mais externa (entre camadas de cutículas), conforme as imagens destacadas pela microscopia de fluorescência. A pesquisa possibilitou mostrar melhores formas de aplicação para cada substância nas concentrações e pH propostos, considerando mesma associação polimérica para todos os Grupos, capazes de controlar a cinética de liberação de cada ativo, assim como de promover a adesão de um revestimento polimérico para o ganho de diâmetro e o aumento da resistência à tração, com diminuição de quebra em máquina de ciclos térmicos.
Desvendando os impactos das nanopartículas de ZnO e ZnS em bactérias formadoras de biofilme: insights sobre genes reguladores, respostas metabólicas e alterações morfológicas em Staphylococcus aureus, Klebsiella oxytoca e Pseudomonas aeruginosa por avaliações in vitro e in vivo
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-06-26) Fulindi, Rafael Bianchini ; Costa, Paulo Inacio da ; Favorin, Leila Aparecida Chiavacci ; University of Florida
Introdução: A formação de biofilme é uma estratégia de sobrevivência empregada por certas bactérias para prosperar em condições adversas, promovendo a resistência antimicrobiana. Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Klebsiella oxytoca são patógenos notáveis que produzem biofilme. As nanopartículas, especificamente o óxido de zinco (ZnO) e o sulfeto de zinco (ZnS), estão surgindo como agentes antimicrobianos promissores devido à sua eficácia contra bactérias e biofilmes. Objetivo: investigar o impacto das nanopartículas de óxido de zinco e sulfeto de zinco no crescimento de S. aureus Gram-positivo e P. aeruginosa e K. oxytoca Gram-negativo, bem como na formação de biofilme. Foram realizadas análises de expressão gênica e experimentos in vivo usando um modelo de ferida cutânea murina. Métodos: As suspensões bacterianas em meio líquido Müller-Hinton foram tratadas com várias concentrações de nanopartículas de ZnO e ZnS por 24 horas a 37°C. A viabilidade celular foi avaliada usando o ensaio XTT. As concentrações inibitórias mínimas foram determinadas e os efeitos inibitórios sobre a formação de biofilme foram confirmados por meio de microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal de varredura a laser. A análise de PCR foi realizada para avaliar o efeito das nanopartículas nos perfis de expressão gênica bacteriana. Os experimentos in vivo envolveram a criação de feridas padronizadas em camundongos BalbC, com algumas feridas tratadas com nanopartículas. Os tecidos das feridas foram analisados quanto à carga bacteriana e às alterações histológicas. Resultados: Tanto as nanopartículas de óxido de zinco quanto as de sulfeto de zinco apresentaram efeitos inibitórios na formação de biofilme bacteriano. Notavelmente, o ZnS demonstrou eficácia superior em comparação com o ZnO, particularmente em concentrações mais baixas. A análise de PCR revelou uma regulação negativa significativa da expressão gênica em Pseudomonas aeruginosa tratada com nanopartículas ZnS. Estudos in vivo em camundongos BalbC corroboraram essas descobertas, mostrando uma carga bacteriana reduzida e resultados histológicos favoráveis em feridas tratadas com nanopartículas. Conclusão: As descobertas apoiam as possíveis aplicações de nanopartículas de sulfeto de zinco em vários contextos, incluindo preservação industrial de alimentos, dispositivos médicos e curativos de feridas, onde a formação de biofilme representa um risco de infecção.
Nano-in-nano containing curcumin and benzydamine hydrochloride for the treatment of vulvovaginal candidiasis: from development to biological application in vitro and in vivo
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-17) Carvalho, Gabriela Corrêa ; Chorilli, Marlus ; Santos, Hélder Almeida ; Bauab, Tais Maria ; Peterson, Brandon W. ; Sábio, Rafael Miguel ; University of Groningen
Nesta tese buscou-se o desenvolvimento de uma formulação para o tratamento de candidíase vulvovaginal (CVV) causada por cepa resistente associando produtos de origem natural e nanotecnologia. Entretanto, para se chegar na formulação ideal vários degraus foram necessários. Após a apresentação da temática da tese (Capítulo 1) iniciou-se com o cálculo estimado da prevalência desta doença no Brasil por meio de uma revisão sistemática da literatura com meta-análise, Capítulo 2, a fim de suprir esta lacuna uma vez que faltam dados oficiais no país. Na sequência, em se tratando se cepas resistentes de Candida a C. auris não poderia não ter sido mencionada, uma vez que além de seus problemas de resistência, mencionados no Capítulo 3, ainda foi a causa de casos de infecções vaginais. Na sequência, nos Capítulos 4 e 5 foi apresentado as características físico-química e biológica do licopeno, uma molécula dita como promissora pela literatura. Uma vez que não foi encontrado estudos na literatura associando este produto de origem natural com nanopartículas inorgânicas, no Capítulo 6 foi abordado questões inerentes a aplicação da nanopartícula de sílica mesoporosa (NSM), nanopartícula de escolha desta tese, para o tratamento de doenças infecciosas. Nos dois Capítulos subsequentes, 7 e 8 o desenvolvimento farmacotécnico do licopeno incorporado na NSM, sua atividade antifúngica e toxicidade em modelo in vivo de larvas de Galleria Mellonella foram estudados. Em vista dos resíduos de matéria orgânica de brometo de cetiltrimetilamônio observados nas análises de FTIR no Capítulo 9 foi abordado em detalhes sobre os aspectos gerais deste surfactante e sua toxicidade em células procarióticas e eucarióticas. Uma vez que o licopeno não apresentou atividade antifúngica (nem livre nem incorporado) e anti-inflamatória (Anexo 1) o foco do estudo recaiu sobre outro produto natural também considerado promissor, a curcumina, sujas características físico-químicas e biológicas foram abordadas em detalhes no Capítulo 10. Para esta nova estratégia, este fármaco foi combinado em uma nanopartícula hibrida com o cloridrato de benzidamina, um anti-inflamatório com atividade antifúngica muito utilizado para o tratamento de patologias vaginais. O desenvolvimento farmacotecnológico e a avaliação de sua atividade biológica in vitro e in vivo foi abordada em detalhes no Capítulo 11. Por fim, no Capítulo 12 foi abordado sobre o comportamento termorresponsivo do poloxamer, comportamento este explorado para a aplicação do nanosistema in vivo no capítulo anterior.
Desenvolvimento de pontos quânticos à base de ferro e zinco para aplicações de bioimagem por fluorescência e ressonância magnética
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-06-29) Barbosa, Thúlio Wliandon Lemos ; Chiavacci, Leila Aparecida ; Lemaire, Laurent ; Université d'Angers
Devido à toxicidade associada a compostos inorgânicos como cádmio e gadolínio, a seleção de agentes de contraste para diagnóstico é crucial. Compostos à base de zinco e ferro surgiram como alternativas potenciais devido à sua abundância, baixo custo e baixa toxicidade. O óxido de zinco (ZnO) oferece alta luminescência devido ao seu alto rendimento quântico, enquanto o óxido de ferro (IO) exibe propriedades de relaxividade adequadas para ressonância magnética. Este projeto visa sintetizar e explorar as propriedades luminescentes e magnéticas de agentes de contraste à base de ferro e zinco para aplicações potenciais de imagem diagnóstica. Compostos incluindo ZnO, IO, cobre-índio-zinco-enxofre/sulfeto de zinco (CIS/ZnS) e óxido de zinco dopado com ferro (FeZnO) foram obtidos e incorporados em um copolímero de ácido poliláctico-glicólico (PLGA) visando aumentar a sua estabilidade em meios biológicos. A caracterização dos sistemas poliméricos foi realizada usando espalhamento dinâmico de luz (DLS) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). As propriedades ópticas foram examinadas por meio de espectros de absorção e fluorescência, enquanto as propriedades magnéticas foram quantificadas por meio de medidas de tempo de relaxação transversal e longitudinal. O primeiro sistema foi avaliado baseado em nanopartículas de PLGA, contendo ZnO e IO. Em uma proporção de PLGA:ZnO:IO de 10:6:1 foi possível obter um agente de contraste duplo com emissão em 540 nm ao ser excitado em 343 nm e um forte efeito T2 com uma relaxividade r2 de 171 mmol L-1 s-1 a 7 teslas. O tamanho das nanopartículas determinado por DLS foi de aproximadamente 200 nm com um PDI abaixo de 0,3, enquanto as partículas de ZnO e IO incorporadas tinham cerca de 4 nm e 8 nm, respectivamente. A investigação de um segundo agente de contraste envolvendo a dopagem das nanopartículas de ZnO com ferro revelou que uma concentração molar de Fe entre 0,1 e 1,0% e um tempo de adição de dopante de 30 minutos produziram material luminescente com emissão em 540 nm quando excitado a 343 nm, com tamanhos de nanopartículas de aproximadamente 4 nm. As propriedades magnéticas exibiram propriedades de relaxação T1 e T2, com uma relaxividade de r2 = 18,47 mmol L-1 s-1 e r1 = 1,79 mmol L-1 s-1 a 7T para a amostra FeZnO0.1. A investigação de um terceiro agente de contraste baseado em compostos de cobre-índio-zinco-enxofre revelou que as nanopartículas dopadas com Fe e sistemas núcleo-casca perderam suas propriedades de luminescência. No entanto, a coencapsulação de agentes de contraste à base de cobre-índio-zinco-enxofre e óxido de ferro dentro do polímero PLGA resultou na produção de um sistema caracterizado por uma forte emissão a 650 nm ao ser excitado a 365 nm e 525 nm, bem como propriedades magnéticas exibindo um efeito T2 a 7T. No geral, este estudo destaca o potencial de agentes de contraste à base de ferro e zinco para aplicações de imagem diagnóstica.
Impactos do tratamento com extrato rico em bixina e/ou metformina carreados em nanoemulsões sobre biomarcadores fisiometabólicos e do estresse glico-oxidativo em sistema-modelo in vivo de obesidade.
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-08) Pinheiro, Camila Graça ; Baviera, Amanda Martins
A obesidade e o diabetes mellitus tipo 2 são caracterizados por resistência à insulina e intolerância à glicose, contribuindo para a hiperglicemia. A hiperglicemia crônica leva ao aumento nas taxas de glicação de biomoléculas e acelera a geração dos produtos finais de glicação avançada (AGEs) e das espécies reativas de oxigênio (ERO), o quais estão envolvidos no desenvolvimento das complicações crônicas dessas doenças. É grande a importância da prospecção de tratamentos que sejam capazes de controlar a glicemia, bem como reduzir os impactos deletérios do estresse glico-oxidativo. Este trabalho propôs a investigação dos impactos do tratamento de camundongos em sistema-modelo de obesidade/resistência à insulina com extrato de Bixa orellana L. rico em bixina ou metformina, sozinhos ou co- administrados, preparados em um sistema lipídico nanoestruturado, avaliando parâmetros fisiometabólicos, biomarcadores relacionados ao estresse glico-oxidativo e atividade antioxidante. Os animais foram divididos em 8 grupos (n=12): animais em dieta padrão (P), animais em dieta hiperlipídica (HL) e que receberam por gavagem água ou veículo (HL e V), animais em dieta HL tratados com metformina (M, 50 mg/kg) e/ou extrato rico em bixina (B1: 5,5 mg/kg, B2: 11 mg/kg), sozinhos ou combinados (MB1 e MB2). Os animais receberam as dietas por 17 semanas, e foram tratados durante as últimas 8 semanas de experimento. Animais HL e V desenvolveram obesidade, em decorrência do aumento observado na ingestão energética, bem como resistência à insulina e intolerância à glicose, em relação aos animais do grupo P. Animais HL e V apresentaram alterações no perfil lipídico, com aumentos nos níveis plasmáticos de colesterol total e HDL-colesterol. Foram observadas elevações nos níveis de AGEs fluorescentes (biomarcadores de glicação avançada) e de TBARS (biomarcadores de peroxidação lipídica) no plasma, fígado e rins de animais HL e V. Em animais HL e V, houve diminuição nas atividades as enzimas antioxidantes PON 1 (plasma), SOD, CAT e GSH-Px (fígado) e SOD e CAT (rins). Em animais mantidos em dieta HL e tratados com metformina ou extrato rico em bixina (5,5 e 11 mg/kg), sozinhos ou combinados, houve diminuição no ganho de peso corporal, sem diminuição na ingestão energética. Os tratamentos também foram capazes de melhorar a tolerância à glicose e a sensibilidade à insulina. A terapia combinada entre metformina + bixina melhorou os níveis de TBARS no plasma e a atividade de PON 1. No fígado e nos rins, metformina + bixina diminuiu os níveis de AGEs e TBARS, e aumentou as atividades de todas as enzimas antioxidantes. Em de animais HL, tratados ou não com metformina e/ou bixina, não foram observadas diferenças nos níveis proteicos de AGE-R1 e GLO 1 (componentes pertencentes aos sistemas de detoxificação dos produtos avançados da glicação). Em tecido adiposo branco epididimal, houve um aumento dos níveis de PPARγ em animais tratados com bixina (5,5 e 11 mg/kg). Os tratamentos com metformina e/ou bixina apresentam significativo potencial para o controle das complicações advindas do quadro de obesidade, especialmente aquelas relacionadas ao estresse glico-oxidativo, bem como parece melhorar a função adipocítica via promoção de aumento na expressão de PPARγ.
Micropartículas contendo nanopartículas de trans-resveratrol aplicadas ao tratamento de infecções por Helicobacter pylori
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-04-25) Spósito, Larissa ; Chorilli, Marlus ; Bauab, Taís Maria ; Meneguin, Andréia
O Helicobacter pylori (H. pylori) é um microrganismo diretamente ligado às condições clínicas graves que afetam o estômago. Os fatores de virulência e sua capacidade de formar biofilmes aumentam a resistência aos antibióticos convencionais, necessitando de novas substâncias e estratégias para o tratamento da infecção por esse patógeno. O trans-resveratrol (RESV), um polifenol bioativo de origem natural e tem potencial atividade contra esse patógeno gástrico. Considerando que o tempo de permanência das formas farmacêuticas convencionais no trato gastrointestinal é um dos principais fatores que prejudicam a biodisponibilidade dos fármacos, os sistemas de liberação gastrorrententivos estão sendo empregados com o intuito de aumentar o tempo de ação do fármaco no estômago, de forma a melhorar o sítio de ação específico. O objetivo desse estudo foi desenvolver micropartículas (MPs) compostas por ácido hialurônico (AH) e alginato de sódio (AS) visando a microencapsulação de nanopartículas (NPs) de quitosana (QTS) contendo RESV. Primeiramente foram desenvolvidas NPs pelo método de geleificação ionotrópica utilizando QTS e tripolifosfato de sódio (TPP) para encapsulação do RESV, as quais caracterizadas por Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Análise de Rastreamento de Nanopartículas (NTA), Microscopia Eletrônica de Transmissão Criogênica (Cryo – TEM). Posteriormente foram obtidas MPs por spray drying e caracterizadas utilizando Microscopia eletrônica de Varredura (MEV). A eficiência de encapsulamento (EE) e a taxa de liberação in vitro do RESV foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O desempenho das formulações contra H. pylori foi avaliado pela quantificação das concentrações inibitórias/bactericidas mínimas (MIC/MBC), tempo de morte, alterações na morfologia do H. pylori em sua forma planctônica, efeitos contra o biofilme de H. pylori, em modelo de infecção in vitro e in vivo, além do ensaio de gastroproteção in vivo. A citotoxicidade foi avaliada contra linhagens celulares AGS e MKN-74 e por ensaio de hemólise. A toxicidade aguda foi testada utilizando ensaios em Galleria mellonella. Os dados obtidos demonstraram que as NPs obtidas usando a concentração de QTS (2mg/mL) e de TPP (1 mg/mL) na proporção de QTS:TPP (2,5:1, B-NP) foram bem sucedidas em relação ao diâmetro hidrodinâmico médio (DHM), com valores de 154,2 nm, índice de polidispersão (IPD; 0,24) e potencial zeta (PZ; 22,6 mV). Os dados demonstraram que a adição do RESV (RESV-NP) alterou tanto o DHM (145,3 nm) quanto o IPD (0,28) das amostras e diminuiu o PZ (16,9 mV). As fotomicrografias obtidas por MET e MEV evidenciaram que tanto as RESV-NP, as MPs com RESV (RESV-MP) e as micro nanopartículas contendo RESV (RESV-MNP) apresentaram morfologia aproximadamente esférica e típica, com diâmetro ~ 153,2 nm, ~ 12 µm e ~ 2 µm respectivamente. A EE de RESV-NP foi de 72%, enquanto que para RESV-MP foi de 87,7% e 79,99% para RESV-MNP. No ensaio de liberação in vitro em meio gástrico as RESV-NP liberaram o fármaco incorporado logo nos primeiros 5 minutos de avaliação. Por sua vez, RESV-MP e RESV-MNP liberaram cerca de 41% do RESV nas primeiras 24 h, demonstrando um perfil de liberação prolongado das MPs comparado ao fármaco livre (100% em 30 minutos). Além disso RESV-NP e RESV-MP mostraram interação com a mucina de porco em ambiente gástrico, demonstrando importante caráter mucoadesivo. No ensaio de citotoxicidade, RESV-NP e RESV-MNP não demonstraram caráter tóxico na concentração de CIM para ambas as linhagens celulares (AGS e MKN-74) o que também foi encontrado no ensaio de toxicidade aguda em modelo alternativo de G. mellonella. Nos ensaios microbiológicos, o RESV-NP e RESV-MNP apresentaram CIM/MBC de 3,9 µg/mL enquanto RESV-MP CIM/CBM de 125 µg/mL. A erradicação completa da H. pylori ocorreu após 24 h para todas as formulações. Na concentração de 2xMIC (7,8 µg/mL), RESV-NP, RESV-MP e RESV-MNP erradicaram completamente o biofilme de H. pylori. Em modelo de infecção in vitro, RESV-NP, RESV-MP e RESV-MNP mostraram diminuição significativa na carga bacteriana quando comparado ao controle H. pylori J99. No ensaio de infecção in vivo utilizando G. mellonella, todas as formulações agiram efetivamente diminuindo a taxa de morte das larvas infectadas. RESV-MNP apresentou efeito gastroprotetor, uma vez que foi eficaz em diminuir a extensão e gravidade das lesões causadas por indometacina. Desta forma, pode-se concluir que as MPs contendo NPs de RESV mostraram-se promissoras no efeito gastroprotetor, sendo uma alternativa promissora em infecções causadas por H. pylori.
Qualidade de água de coco embalada em filmes de polietileno de baixa densidade linear incorporadas com nanopartículas de prata
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-13) Brito, Sabrina da Costa ; Ferreira, Marcos David ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Objetivo: Este estudo visou verificar a eficácia antimicrobiana e extensão da vida de prateleira em água de coco condicionada em filmes de polietileno de baixa densidade linear (PEBDL) aditivados com nanopartículas de prata (AgNPs) dispersas no carregador de sílica (SiO2) e hidroxiapatita (HAP), em diferentes concentrações em porcentagem (%) por filme polimérico Metodologia: Na pesquisa foram estudadas três concentrações diferentes de AgNPs (%) (0,2; 0,4 e 0,6) para ambos carregadores em filmes PEBDL, além do filme controle (sem nanopartículas). Tanto os aditivos AgNPs + SiO2 e AgNPs + HAP quanto os filmes caracterizados por: difração de raio X (DRX), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (FEG-SEM), espalhamento dinâmico de luz (DLS), potencial zeta, termogravimetria (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). A ação antimicrobiana foi pesquisada contra os seguintes microrganismos, Gram Positivo: Staphylococcus aureus, Gram Negativo: Escherichia coli e os fungos Penicillium expansum e Fusarium solani; por meio das metodologias de atividade antimicrobiana por contato e imagens bacterianas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Na análise de vida de prateleira de água de coco foram realizados procedimentos físico-química de pH, acidez titulável, sólidos solúveis, cor, turbidez, compostos fenólicos, açucares redutores e não redutores e minerais, e análises microbiológicas em psicrotróficos, bolores e leveduras enterobactérias e Salmonella spp. Resultados: A adição de AgNPs na matriz do PEBDL não interferiu nas propriedades químicas e térmicas dos filmes e não houve migração significante de prata para o meio externo. Em relação a atividade antimicrobiana, foi observado que a maioria das concentrações realizaram uma inibição maior de 90% em todos os microrganismos estudados, independente do carregador, entretanto uma maior ação antimicrobiana foi para bactéria Gram positiva do para que a Gram negativa e entre os carregadores, a HAP a foi mais efetiva. Com relação ao envase da água de coco em embalagens com nanotecnologia, verificou-se que, independentemente do carregador houve maior manutenção das características físico-química ao longo do período de armazenamento, correlacionando o resultado a redução da carga microbiana do produto em embalagem com AgNPs. Conclusão: Os resultados desta pesquisa demostraram que as embalagens com nanopartículas de prata, independente do carregador, e, mesmo em baixas concentrações são efetivas na manutenção e otimização da qualidade físico-química e microbiológicas da água de coco armazenada sob refrigeração acima de 5°C e em um período superior a 30 dias.
Efeito da suplementação crônica de Eriocitrina na microbiota intestinal de indivíduos pré-diabéticos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2021-03-26) Ramos, Fernanda Maria Manzini ; César, Thais Borges ; Sivieri, Kátia ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O objetivo do trabalho foi verificar possíveis alterações na microbiota intestinal e marcadores metabólicos em indivíduos pré-diabéticos que responderam à suplementação com Eriocitrina com redução da glicemia de jejum após 12 semanas, em comparação com o grupo de não respondedores à Eriocitrina, ou sem alteração da glicemia de jejum, e um grupo controle suplementado com placebo. Foram selecionados 45 indivíduos pré-diabéticos, de acordo com critérios previamente estabelecidos. Destes, 32 indivíduos foram suplementados diariamente com Eriocitrina (200 mg/dia) e 13 indivíduos controle foram suplementados com Placebo. Após o tratamento de 12 semanas, os indivíduos tratados com Eriocitrina foram subdivididos em: (1) Respondedores, aqueles que reduziram significativamente a glicose no sangue, e (2) Não Respondedores, aqueles que não tiveram alterações na glicose sanguínea. Todas as medidas foram realizadas no início e no final do estudo, incluindo parâmetros bioquímicos, antropométricos, dietéticos e da microbiota intestinal quanto à abundância relativa de bactérias intestinais e à concentração de ácidos graxos de cadeia curta nas fezes. Todos os grupos estudados apresentaram microbiota intestinal semelhante no período inicial (basal), com predomínio do filo Firmicutes e bactérias relacionadas à inflamação, como Lachnospiraceae e Blautia, sugerindo algum grau de disbiose intestinal. Ainda no período basal, observou-se maior abundância relativa do gênero Coprococcus no grupo Respondedores, em relação ao grupo Não Respondedores, e da família Streptococcaceae no grupo Respondedores em relação ao Placebo. Após 12 semanas de suplementação com Eriocitrina, houve um aumento no gênero Coprococcus e uma diminuição na família Clostridiaceae no grupo de Não Respondedores. Entre os Respondedores foi detectado aumento na proporção de Coriobacteriaceae, Ruminococcaceae e redução de Lactobacillus. A suplementação de Eriocitrina teve efeitos limitados sobre a microbiota intestinal em indivíduos pré-diabéticos, com poucas alterações nas famílias e gêneros das bactérias intestinais. Provavelmente a ausência de efeitos significativos do tratamento com Eriocitrina na microbiota foi devido à própria condição metabólica pré-diabética, que está associada ao fenômeno da disbiose intestinal. Além disso, as características da dieta dos indivíduos suplementados, com alta concentração de gordura saturada é, presumivelmente, mais um fator relacionado a disbiose da microbiota intestinal.
Estudo in vitro do potencial da piperina encapsulada em metal-organic frameworks e com modificação de superfície para o tratamento do câncer de mama
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-07-11) Quijia Quezada, Christian Rafael ; Chorilli, Marlus ; Frem, Regina Celia Galvão ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O câncer de mama é uma das principais causas de morte entre mulheres com câncer em todo o mundo, levando à busca por tratamentos quimioterápicos mais eficazes. Entre os compostos com potencial quimioterapêutico, destaca-se a piperina (PIP), que demonstrou atividade antitumoral em linhagens de câncer de mama. No entanto, a utilização desse composto em estudos pré-clínicos tem sido limitada devido à sua toxicidade. Uma abordagem promissora para melhorar as propriedades biofarmacêuticas da piperina é o uso de redes metalo-orgânicas (MOFs), como o MIL-100 (Fe), como sistemas de liberação de fármacos. Além disso, a modificação de nanoestruturas com materiais naturais, como as membranas de macrófagos (MM) ou quitosana (QUI), pode proporcionar uma camuflagem contra o sistema imunitário, resistência à degradação e liberação controlada. Inspirado por esses avanços científicos e tecnológicos, este trabalho tem como objetivo avaliar o potencial da piperina encapsulada em MOFs revestidos com MM ou QUI para o tratamento do câncer de mama. Neste estudo, foram sintetizados com sucesso os nanosistemas baseados no MIL-100(Fe) contendo piperina revestida com MM (MM@PIP@MIL-100(Fe)) ou com QUI (QUI@PIP@MIL-100(Fe)) por meio de síntese hidrotermal assistida por micro-ondas e método de impregnação. As análises por difração de raios-X de MIL-100(Fe) e PIP@MIL-100(Fe) revelaram a cristalinidade dos materiais e tamanhos de partícula de 18,32 nm e 76,18 nm, respectivamente. A presença de proteínas na superfície das vesículas de MM@PIP@MIL-100(Fe) foi confirmada por eletroforese (SDS-PAGE), enquanto o revestimento de quitosana (QUI) no MOF foi sugerido por espectroscopia de infravermelho. A quantificação da piperina nos MOFs foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), mostrando uma eficiência de encapsulamento de 95 ± 3%. Os ensaios de citotoxicidade em células de câncer de mama, como MCF-7, SKBR3, MDA-MB-231 e BT549, utilizando os materiais PIP@MIL-100(Fe), MM@PIP@MIL-100(Fe) e QUI@PIP@MIL-100(Fe), revelaram um índice de citotoxicidade maior em comparação com a piperina livre, com uma concentração inibitória média (IC50) entre duas e dezessete vezes maior. Em conclusão, este trabalho sugere potencial aplicação da piperina nessas nanoestruturas no tratamento do câncer de mama.
Otimização dos parâmetros de produção para atividade e expressão heteróloga de enzimas celulolíticas pelo fungo de ambiente marinho Trichoderma lixii-5A7
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-16) Eguiluz, Alexandra Daniela Barrios ; Pietro, Rosemeire Cristina Linhari Rodrigues ; Moreira, Tatiana Maria de Souza ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Na área industrial existem diversos mecanismos (físicos, químicos, enzimáticos, fermentativos) para degradar biomassa e, assim, obter uma ampla variedade de bioprodutos como biocombustíveis, biopigmentos, carotenoides, etc. Entre os componentes dos resíduos naturais de biomassa, a celulose é o mais abundante podendo degradar os resíduos até glicose e gerar produtos de interesse. Desta forma, as celulases têm uma ampla utilização na indústria de alimentos, detergentes, têxteis, biocombustíveis, assim como na área farmacêutica. Na atualidade, são utilizadas cepas de alguns fungos para produzir as enzimas celulases em escala industrial, como exemplo de Aspergillus niger e Trichoderma reesei. Estas enzimas, mesmo tendo um substrato em comum, podem variar sua atividade dependendo da temperatura, pH, especificidade e concentração. Portanto, identificar novos microrganismos com elevado potencial para a obtenção de celulases é de grande importância na estratégia de melhorar a economia do processo e a especificidade para a obtenção do bioproduto. Levando em consideração a diversidade de microrganismos e a possibilidade de obter uma nova fonte para produção da enzima, o presente trabalho objetivou avaliar a atividade de enzimas celulolíticas do fungo de ambiente marinho Trichoderma lixii -5A7, caracterizá-las quanto à produção e identificação da sequência codificadora. Para tanto, foi selecionado o meio D que apresentou uma maior produção enzimática na temperatura de 20°C, contendo em sua composição carboximetilcelulose (CMC;20 g/L) como indutor. Na cinética de produção, na temperatura selecionada, obteve-se no 15º dia de produção o maior pico de atividade enzimática específica para β-glicosidase, endoglucanase, FPAse e exoglucanase (respetivamente 71,84; 65,87; 49,12 e 68,23 UI/mg). Posteriormente, para otimizar a produção das enzimas celulolíticas do fungo Trichoderma lixii – 5A7 foi realizado o planejamento experimental fatorial para o melhor meio de cultura utilizando o delineamento do composto central rotacional (DCCR) e coletando amostras nos dias 13; 14; 15 e 16. A maior produção da enzima β-glicosidase foi no ensaio 23 com 85,91 UI/mg de atividade específica e no ensaio 9 obteve-se uma atividade específica de 125,99; 60,94; 83,60 UI/mg para as enzimas endoglucanase, FPAse e exoglucanase respectivamente, sendo os resultados de ambos experimentos com a maior produção no dia 15, os ensaios mencionados foram obtidos da matriz proposta pelo software utilizado para o DCCR. A fermentação em escala de biorreator (3 L) realizada posteriormente demonstrou um pequeno aumento da atividade enzimática apenas para a β-glicosidase no ensaio 23 e no ensaio 9 para a FPAse, enquanto as demais enzimas mostraram uma atividade similar à obtida na escala de bancada, mas, no entanto, o pico de maior produção foi obtido no quarto e quinto dia respectivamente. Para clonagem da sequência codificadora, foi extraído o RNA total do fungo para cada ensaio (9 e 23), o qual foi utilizado para a síntese do cDNA com a finalidade de amplificar fragmentos das enzimas celulolíticas, utilizando a técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Em seguida, foi realizado sequenciamento do produto gerado, clonagem e expressão em Escherichia coli para então avaliar a produção e atividade celulolítica. Desta forma, no presente trabalho, determinou-se que a produção das enzimas celulolíticas em T.lixii -5A7 pode ser otimizada reduzindo a temperatura e variando as concentrações dos componentes do meio selecionado representando uma melhora na atividade enzimática especifica entre 80 a 126 UI/mg, tornando esse fungo viável para a produção dessas enzimas. Além disso, foi possível determinar pela primeira vez a sequência codificadora da β-glicosidase desse fungo e caracterizá-la funcionalmente em bactéria.
Efeito da proteína do soro de leite submetida à radiação UV-C na colite induzida em modelo animal
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-24) Montibeller, Maria Jara ; Cavallini, Daniela Cardoso Umbelini ; Cardoso, Daniel Rodrigues ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A colite ulcerativa é uma doença inflamatória intestinal crônica e redicivante, que acomete parte do cólon, impactando a qualidade de vida do paciente. Diversas estratégias não farmacológicas têm sido utilizadas para auxiliar na modulação da microbiota intestinal e reduzir os sintomas dessa doença, com destaque para a ingestão de alimentos com potencial anti-inflamatório. Entre as estratégias dietéticas, a ingestão de proteína do soro de leite foi associada à modulação da microbiota e do sistema imune, tendo remissão dos sintomas da colite. Além disso, entre as tecnologias não térmicas que podem ser utilizadas para a produção de soro de leite, a luz ultravioleta pode aumentar a digestibilidade proteica, auxiliando na absorção de diversos aminoácidos essenciais. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do consumo de proteína de soro de leite (WP) submetida ao tratamento de luz na região do ultravioleta de 200-280 nm (UV-C) na colite aguda induzida em camundongos. Para isso os animais foram divididos em quatro grupos (n=10): (H) animais sadios sem consumo de WP, (C) animais com colite e sem consumo de WP, (W) animais com colite e que receberam WP não submetido à UV-C e (WU) animais com colite que receberam WP submetido à UV-C. O protocolo teve duração total de 14 dias, sendo que o WP foi ingerido durante todo o período experimental e a indução da colite pela ingestão de dextran sulfato de sódio ocorreu a partir do sétimo dia. A evolução da colite foi acompanhada pela determinação do índice de atividade da doença (IAD), variação da relação peso e comprimento e análise histopatológica do cólon, determinação da concentração de citocinas pró e anti-inflamatórias, análise da composição da microbiota fecal ao longo do experimento e análises metabolômicas nos rins e plasma após eutanásia. A determinação de metabólitos foi feita por Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Prótons (RMN de 1H) e a determinação da composição da microbiota fecal foi realizada em sequenciador de nova geração (IlluminaMiseq). O nível de 5% de significância (p≤0,05) foi adotado para todas as tomadas de decisão. Considerando a análise do conjunto de sintomas do IAD, o grupo WU resultou em menor progressão da doença. Os diferentes grupos experimentais não apresentaram diferenças significativas em relação às concentrações de IL-10 e TNF-α. Contudo, os níveis das citocinas inflamatórias IL-2 e IL-6 foram superiores no grupo induzido à colite e sem tratamento (p < 0,05). Não houve alteração na diversidade e riqueza da microbiota antes e após indução da colite nos grupos pertencentes às dietas WP (número de observações). Os resultados revelaram que cada um dos suplementos de WP modula a microbiota intestinal durante a inflamação de maneiras diferentes, com destaque para WP tratados com UV-C que apresentaram menor regressão da progressão nos parâmetros clínicos e conservação na abundância relativa dos gêneros. Além disso, a ingestão de WP tratado com UV-C resultou em modulação positiva da MI, com destaque para aumento de Turicibacter spp. e recuperação da família Ruminococcaceae, Lachnospiraceae_UCG_001 e Blautia, o que provavelmente contribuiu para o controle da colite. As análises de metabólitos nos rins não evidenciaram uma sobrecarga das funções renais devido consumo de WP, e foram encontradas alterações em rotas metabólicas, que podem ter sido uma forma de reduzir a progressão da doença. A maior parte dos componentes encontrados nos rins foram estatisticamente diferentes em suas concentrações, quando comparados os grupos controle H e C (p < 0,05). O grupo W não apresentou diferenças estatísticas com grupo saudável em relação à asparagina, alanina, dimetilamina, isoleucina, fenilalanina e valina. Os resultados da análise de metabólitos no plasma sugeriram que este não é um biomarcador ideal para a colite, devido à semelhança entre os grupos que receberam os tratamentos e o grupo controle. Por fim, pode-se concluir que o consumo de W e WU reduziram a progressão da doença, porém com diferentes respostas nas vias metabólicas e na microbiota intestinal, constituindo uma opção de suplemento alimentar para auxiliar no controle dos sintomas da colite.
Avaliação da influência dos micronutrientes metálicos Ferro e Zinco na formação do biofilme e na virulência de Histoplasma capsulatum
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-03-01) Pires, Ana Carolina Moreira da Silva ; Fusco-Almeida, Ana Marisa ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Histoplasmose é uma doença fúngica ocasionada pela inalação de microconídios do fungo Histoplasma capsulatum presentes em solos contaminados. Após a inalação, para que o fungo se instale dentro dos macrófagos do hospedeiro são necessários mecanismos de virulência e adesão. Estudos mostram alguns mecanismos utilizados pelo fungo como a formação de biofilme e a utilização de adesinas. Mais recentemente, estudos têm mostrados a habilidade do fungo capturar íons metálicos essenciais que auxiliam na sua multiplicação no interior da célula. Dentre os íons requisitados, o ferro e o zinco são metais que influenciam em diversas atividades celulares de organismos eucarióticos. A partir disso, o objetivo do trabalho foi avaliar a influência dos íons metálicos ferro e zinco em células planctônicas, bem como na formação e nos mecanismos de virulência do biofilme de H. capsulatum. As cepas utilizadas para o trabalho foram a Panamense G186A (ATCC 26029) e a oriunda de morcego EH-315 (BAC1). Os quelantes TPEN e DTPA foram selecionados para mimetizar ambientes com escassez de íons, e as soluções de sulfato ferroso e sulfato de zinco para adição de mais íons ao meio HAM-F12. Os resultados mostraram que na presença dos quelantes tanto as células planctônicas quanto a formação do biofilme foram prejudicadas. Na presença do zinco, a cepa G186A teve um aumento na sua atividade metabólica e densidade celular no crescimento planctônico, ao contrário da EH-315 que não teve esses parâmetros alterados em relação ao crescimento controle. Na presença do ferro ambas as cepas apresentaram aumento de atividade metabólica e densidade celular. Em relação a formação do biofilme, na presença do zinco só a cepa G186A mostrou maior atividade metabólica, enquanto na presença do ferro ambas as cepas tiveram esse parâmetro aumentado. Não houve influência na formação de biomassa e da matriz extracelular para as duas cepas na presença dos íons ou dos quelantes. As microscopias eletrônicas de varredura e confocal mostraram que na presença dos íons foram formados biofilmes mais densos e robustos após 144 horas para ambas as cepas, sendo que com o ferro foram formados biofilmes predominantemente de hifas. O quelante TPEN, principalmente, inibiu a formação de aglomerados celulares tanto em 24 quanto em 144 horas de cultivo. Os ensaios com o corante congo red mostraram que na presença dos quelantes houve maior susceptibilidade das cepas ao corante, principalmente a cepa EH-315, indicando possíveis alterações na parede celular fúngica. Para análise da virulência, o modelo animal alternativo Galleria mellonella foi utilizado. Não houve maior sobrevivência das larvas infectadas após crescimento em meios com quelantes em comparação com as larvas infectadas com leveduras da condição controle. Entretanto, as larvas infectadas com as leveduras oriundas dos biofilmes inicial e maduro cultivados em meio com zinco e ferro da cepa G186A apresentaram menor sobrevivência. A cepa EH-315 não apresentou diferenças estatísticas na sobrevivência das larvas infectadas com leveduras oriundas dos meios com os íons. De maneira geral, os resultados trazem informações inéditas em relação a morfologia e a influência de íons em biofilmes do fungo Histoplasma spp. A adição dos íons metálicos influenciou na atividade metabólica e na viabilidade celular das cepas, principalmente para a cepa G186A. Os biofilmes mostraram maior robustez na presença de mais íons metálicos além de mudanças morfológicas em ambas as cepas. Além disso, a cepa G186A mostrou-se mais virulenta na presença dos íons indicando que os íons contribuem para seus mecanismos de virulência. O uso de quelantes podem contribuir para novas opções terapêuticas anti- H. capsulatum, visto que podem diminuir a viabilidade e a formação dos biofilmes do fungo.
Estudo fitoquímico, variação climática e potencial biológico dos cladódios de variedades comerciais de pitaya
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-01-13) Kamikawachi, Renan Canute ; Vilegas, Wagner ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A busca por novas fontes de fármacos é incessável. A vasta biodiversidade brasileira a torna um objeto de estudos extremamente importante. Nesse contexto, dentre os cactos, o gênero Selenicereus (A.Berger) Britton & Rose, que produz espécies popularmente conhecidas como pitaya, chama atenção pelo alto valor de seu fruto. Grande parte dos estudos acerca do gênero Selenicereus está restrita aos frutos. A utilização dos frutos para a produção de fármacos apresenta dois problemas: 1) depende da época da frutificação e 2 ) a produção de fármacos compete com o mercado alimentício. Por outro lado, os cladódios (ramos) são presentes independentemente da sazonalidade, não apresentam alto valor de mercado, são produtos resultantes da poda e apresentam atividade antioxidante equiparável ao fruto. Para explorar essa lacuna de informação, investigamos a composição química sazonal (12 meses), a atividade antioxidante e atividade antiproliferativa dos cladódios de 17 variedades comerciais de Selenicereus. Foram preparados extratos metanólicos de cada uma das variedades coletadas, que foram analisadas por HPLC-ESI-IT-MSn para obtenção de dados estruturais e metabólicos. O metaboloma revelou a presença de flavonoides derivados do Kaempferol, Isorhamnetina e Quercetina com até seis unidades glicosídicas. A análise através de plataforma GNPS evidenciou que esses flavonoides têm distribuição quali e quantitativamente diferentes em cada variedade, e que ocorrem flutuações na concentração dos flavonoides no decorrer do ano. A atividade antioxidante de cada uma das variedades refletiu a flutuação da variação quali e quantitativa dos flavonoides ao longo do ano. Entretanto, pelo menos cinco amostras promoveram a inibição de DPPH acima de 70%. Dentre as cinco amostras selecionadas, apenas Zamorano 06 promoveu atividade antiproliferativa e apresentou EC50 de 278 μg/mL. As amostras selecionadas não apresentaram genotoxicidade nem toxicidade aguda em Danio rerio. Através da desreplicação, sugerimos que a atividade apresentada por Zamorano 06 está relacionada às substâncias dihidroquercetina, isorhamnetina3-O-glicosideo, quercetina-3-O-glicosideo e isorhamnetina 3-(4Rhagalactosilrobinobiosideo) e também sugerimos que outras nove amostras possam apresentar atividade antiproliferativa, pois estão no mesmo cluster que Zamorano 06.
Determinação estrutural e busca por inibidores da enzima desoxi-hipusina sintase de organismos eucarióticos causadores de doenças negligenciadas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-27) Klippel, Angélica Hollunder ; Zanelli, Cleslei Fernando ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O fator de tradução de eucariotos 5A (eIF5A) é altamente conservado em eucariotos e essencial para a proliferação celular. eIF5A é modificado pós-traducionalmente através de uma reação muito específica, chamada hipusinação, a qual é necessária para sua função. A hipusinação ocorre em duas etapas, envolvendo as enzimas desoxi-hipusina sintase (DHPS) e desoxi-hipusina hidroxilase (DOOH). Considerando a essencialidade da hipusinação e de eIF5A, a DHPS e a DOOH correspondem a alvos interessantes para o desenvolvimento de fármacos para inibir a proliferação de vários organismos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é determinar a estrutura tridimensional e buscar inibidores para as DHPSs dos seguintes organismos causadores de doenças tropicais negligenciadas: Paracoccidioides brasiliensis (Pb), Histoplasma capsulatum (Hc), Brugia malayi (Bm) e Leishmania sp. (duas isoformas: A e B). Para tanto, foram padronizadas as condições de clonagem, produção em Escherichia coli e purificação dessas proteínas. Isso possibilitou o estabelecimento de um ensaio bioquímico fácil de ser miniaturizado para a HcDHPSA, BmDHPSA e PbDHPSA, e a determinação da estrutura cristalográfica da BmDHPSA e da HcDHPSA. No entanto, essas estruturas apresentam uma arquitetura muito similar à da enzima humana (HsDHPS), o que dificulta o desenvolvimento de inibidores seletivos para as DHPSs desses patógenos. Portanto, novos esforços foram direcionados para a obtenção das Leishmania sp. DHPSs na forma solúvel a partir de E. coli, visto que essas enzimas provavelmente formam um heterocomplexo, diferentemente da HsDHPS. Após combinar uma série de estratégias, as DHPSs de L. donovani (LdDHPSAB) e de L. major (LmDHPSAB) foram produzidas na forma solúvel e ativa a partir de E. coli, o que permitiu a realização de um high-throughput drug screening in vitro com a LdDHPSAB, empregando a reação parcial das DHPSs acoplada ao ensaio NAD+/NADH-Glo™. Dos 26771 compostos testados inicialmente a 10 μM, 44 compostos (hits) inibiram a atividade da LdDHPSAB em mais de 60%. Uma triagem secundária confirmou que 24 (57%) dos hits exibiram efeitos inibitórios consistentes (maior do que 60%) sobre a atividade da LdDHPSAB. Depois de excluir os hits que também inibiram a atividade das enzimas do ensaio NAD+/NADH-Glo™, os 13 compostos restantes foram analisados quanto à concentração-resposta empregando o mesmo ensaio acoplado. Nove desses 13 compostos apresentaram um IC50 contra a atividade da LdDHPSAB na faixa micromolar baixa. Dentre esses, os compostos MMV1674024 e MMV904563 apresentaram um maior potencial para futuras otimizações com o intuito de melhorar a potência de inibição sobre a atividade das Leishmania sp. DHPSs. Além disso, os dados de inibição in vitro sugerem que a inibição das Leishmania sp. DHPSs sem afetar a atividade da HsDHPS corresponde a uma tarefa viável, confirmando a hipótese de que a DHPS é um alvo interessante para ser explorado em Leishmania sp. Ainda, empregando o ensaio baseado na detecção da fluorescência do NADH, foi possível determinar que o composto MMV1674024 exerce uma inibição sobre a atividade da LmDHPSAB do tipo mista em relação ao NAD+ e à espermidina. Finalmente, foram obtidos cristais para a LmDHPSAB preparada na presença de NAD+ e do composto MMV1674024. Entetanto, esses cristais não difrataram durante a coleta de dados de difração por raios X, mesmo após tentativas de otimização das condições de cristalização.
Desenvolvimento de equivalentes de pele 3D para aplicação em ensaios de terapia fotodinamica de bioestimulação usando nanocápsulas de curcumina
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-02) Amantino, Camila Fernanda ; Primo, Fernando Lucas ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A preocupação ética e cientifica sobre ensaios utilizando animais, os quais apresentam apenas 20% do potencial terapêutico reproduzidos em ensaios clínicos, faz com que a busca por alternativas seja cada vez maior. Desta forma, a Engenharia de Tecidos se apresenta como alternativa promissora para tratamento de diversas doenças, por meio do desenvolvimento de modelos tridimensionais para utilização em teste in vitro substituindo modelos animais in vivo e na elaboração de reparos ou substituições de tecidos específicos. Neste estudo foram produzidos equivalentes de pele 3D (EPT) para utilização como modelo em ensaios in vitro de fotobioestimulação utilizando nanocápsulas com curcumina. A terapia fotodinâmica de bioestimulação utiliza dos processos fotodinâmicos para gerar pequenas quantidade de espécies reativas de oxigênio (ERO), que podem resultar na diferenciação celular, modulação de processos inflamatórios e contribuição na regeneração e proliferação celular. As nanocápsulas (NC) apresentaram tamanho de partícula < 200nm, potencial Zeta >|30|, e índice de polidispersividade entre 0,5 e 0,3. A microscopia de força atômica também apresentou tamanho de partícula < 200 nm, morfologia esférica e superfície uniforme predominantemente lisa. O ensaio de biocompatibilidade das NC mostrou ausência citotoxicidade para as concentrações testadas (2,5 - 25 μg.mL-1). O ensaio de liberação in vitro mostrou uma liberação lenta e sustentada o que é característico das NC, os ensaios de captação celular mostraram um aumento significativo da internalização celular da curcumina quando em nanoestrutura. Estudos de fotobioestimulação em monocamada, mostraram um aumento da viabilidade celular da linhagem fibroblastos dérmicos neonatal de humanos (HDFn) (viabilidade > 134%) para todas as fluências de LED empregadas a  = 450 nm (150, 300 e 450 mJ.cm-2). O ensaio de monitoramento da lesão cicatricial in vitro apresentou efeitos mais efetivos de proliferação celular com a fluência de 300 mJ.cm-2. A marcação do EPT com e hematoxilina e eosina, mostrou a presença de células com morfologias distintas, o que comprova a presença dos fibroblastos e queratinócitos nos EPT. A imuno-histoquímica utilizando KI-67 mostrou a presença de células em proliferação nos EPT após a irradiação com LED  = 450 nm (150, 300 e 450 mJ.cm-2).
Avaliação do potencial de lipossomas para co-delivery de rapamicina e trans-resveratrol na terapia do câncer de mama
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-01-28) Reis, Leidiana Rocha dos ; Chorilli, Marlus ; Silva, Viviane Aline Oliveira ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Considerando os principais tipos de câncer diagnosticados com mais frequência está o câncer de mama, que afeta principalmente as mulheres. Foram estimados em 2020 no Brasil, 66.280 novas ocorrências de câncer de mama. A rapamicina (RAPA) é um fármaco que pode ser empregado na terapia do câncer de mama, como inibidor da rede de sinalização mecanística do mTOR membro da família da proteína quinase relacionada à fosfatidilinositol 3-quinase (PI3K), que é comumente desregulada no câncer de mama, especialmente em tumores ER-positivos. Apesar da efetividade, este fármaco é instável, possui baixa solubilidade aquosa, podendo promover resistência no tratamento mediante sua utilização. Uma estratégia a ser utilizada na tentativa de diminuir essa resistência ao tratamento é a associação com moléculas com potencial antitumoral que atuem de forma sinérgica com a RAPA, como o trans-resveratrol (RESV), que mantém a inibição da sinalização da proteína mTORC1, ao mesmo tempo que impede a regulação positiva da ativação de AKT e a autofagia, promovendo apoptose nas células cancerígenas. Embora o RES apresente bioatividade, sua biodisponibilidade é baixa. Desta forma, considerando as características de ambas as moléculas, a coencapsulação em sistemas nanoestruturados, como lipossomas, torna-se uma interessante ferramenta, pois, não há até o momento na literatura descrita a associação destas moléculas em sistemas nanoestruturados. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar o potencial in vitro de lipossomas contendo RAPA e RESV na terapia do câncer de mama. Utilizando a metodologia de homogeneização de alta pressão foi possível obter lipossomas acrescidos de RAPA e RESV, associados ou não, com diâmetro hidrodinâmico na faixa de 75-99 nm. Análises de NTA e microscopia eletrônica de transmissão sugerem tamanho aproximado de 135nm e 100nm, respetivamente, para as diferentes composições estudadas. A eficiência de encapsulação (EE%) das formulações obtidas foi de aproximadamente 63 a 76%. O índice de polidispersão das formulações foi menor que 0,250 e o potencial zeta na faixa de -15,40 a -18,66 mV. O método analítico desenvolvido possibilitou analisar simultaneamente a RAPA e o RESV, apresentando-se linear, seletivo, robusto e preciso. No ensaio de liberação in vitro, após 72h de ensaio, observou-se a liberação de 21,92 ± 1,87% e 30,99 ± 3,72% de RAPA e RESV, respectivamente, associado nos lipossomas. Os ensaios de viabilidade celular evidenciaram que a formulação de lipossomas vazios não apresentou citotoxicidade frente às células MCF7 e que os lipossomas contendo os fármacos co-encapsulados apresentaram citotoxicidade maior que para os fármacos livres. Os resultados de citometria de fluxo demonstraram a internalização de 34,2% de lipossomas nas células da linhagem MCF-7. Em conjunto, as abordagens desenvolvidas no presente estudo sugerem o potencial do sistema como terapia adjuvante no tratamento do câncer de mama. Ensaios in vivo serão necessários para melhor verificação da eficácia do sistema obtido.
Avaliação do potencial de filmes bioadesivos contendo piperina encapsulada em nanopartículas poliméricas no tratamento de doenças inflamatórias cutâneas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-09) Politi, Flávio Augusto Sanches ; Chorilli, Marlus ; Favorin, Leila Aparecida C. ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A piperina é um alcaloide encontrado nos frutos de diversas espécies do gênero Piper, e seu potencial anti-inflamatório tem sido amplamente explorado pela medicina tradicional. Entretanto, suas aplicações terapêuticas ainda necessitam serem melhor exploradas devido à sua baixa solubilidade em água. Neste sentido, o foco deste trabalho foi avaliar a eficiência da nanoencapsulação deste composto bem como sua incorporação em biomembranas sintetizadas a partir de polímeros de origem natural, em ordem a contornar a limitação de uso devido sua hidrofobicidade, e assim, testar sua ação anti-inflamatória contra um modelo de edema de orelha utilizando camundongos albinos Swiss. Para a síntese das nanopartículas, a técnica de nanoprecipitação foi empregada, obtendo-se nanopartículas esféricas com diâmetro médio de 122,1 ± 2,0 nm, distribuição estreita de tamanho (índice de polidispersividade 0,266 ± 0,044) e eficiência de encapsulação de 76,2 ± 0,102%, as quais permaneceram estáveis por até 60 dias após seu preparo. Entre as diferentes membranas sintetizadas, foi escolhida aquela que demonstrou possuir boa resistência e maleabilidade e que apresentou taxa de permeabilidade ao vapor d’água e porcentagem de intumescimento favoráveis à liberação controlada da piperina. Através dos ensaios de liberação in vitro, verificou-se que tanto o filme sintetizado com a piperina (FPip) quanto o filme sintetizado com as nanopartículas (FNPPi) apresentaram modelo de cinética não Fickiano. A respeito da permeação, uma taxa de passagem lenta foi observada até as 14 horas iniciais, quando um aumento exponencial na concentração da droga recuperada começou a ocorrer. Isto é uma característica farmacocinética positiva quando pensamos na aplicação local de um anti-inflamatório, desde que sua taxa de penetração nas camadas da pele é bastante lenta, evitando assim uma ação sistêmica. O ensaio in vivo mostrou uma redução na inflamação de cerca de 43,6%, e nenhuma citotoxicidade contra fibroblastos foi observada.
Oportunidades de controle das leishmanioses: planejamento, síntese, caracterização e bioconjugação de peptídeos a agentes leishmanicidas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-10-18) Coelho, Natália Caroline Costa ; Graminha, Márcia Aparecida Silva ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As leishmanioses correspondem a um grupo de doenças causada por protozoários do gênero Leishmania. O controle das leishmanioses depende de intervenção quimioterápica, com destaque para a anfotericina B, objeto de estudo deste trabalho. A anfotericina B é tóxica e causa severos efeitos colaterais nos pacientes. Dentro deste cenário, parte de nossos objetivos visa a modificação da anfotericina B via acoplamento de peptídeos antimicrobianos, em um processo chamado bioconjugação terapêutica. Neste estudo, peptídeos leishmanicidas das classes temporinas e histatinas foram exploradas para desenvolvimento de novos bioconjugados. Para isso os peptídeos TSHa (IC₅₀ama=5µmol L -1 e IS>200), TSHd (IC₅₀ama=7,2µmol L -1 e IS=14) e Hist 5 (IC₅₀ama=8 µmol L -1 e IS>125) foram funcionalizados à anfotericina B (IC₅₀ama=0,63 e IS= 38), gerando os derivados Anf B*-TSHa (IC₅₀ama=1,6 µmol L -1 e IS>645), Anf B (RC)-TSHa ( IC₅₀ama=0,31 µmol L -1 e IS>3225), Anf B *-TSHd ( IC₅₀ama=0,95 µmol L -1 e IS>1052), Anf B-Hist 5 (IC₅₀ama=0,4 µmol L -1 e IS>2500) foram sintetizados com alto grau de pureza. Dentre os principais achados, destaca-se a alta seletividade (IS) dos bioconjugados, os quais são pelo menos 600 vezes mais seletivos para o parasita quando comparados à célula do hospedeiro, o que pode ser atribuído a uma possível ação dos peptídeos temporinas TSHa e TSHd na membrana do parasita, quer seja pela formação de poros ou por interações do tipo detergente (carpet like), o que pode estar facilitando a permeação da anfotericina B nos macrófagos, promovendo sua atividade anti-amastigota. Diferentemente para o bioconjugado Anf B-Hist 5, verificou-se que houve menor permeabilização desses na membrana do parasita, isto foi observado através dos ensaios de citometria de fluxo e de microscopia de fluorescência. Os dados de microscopia de fluorescência confocal indicaram uma melhor compartimentalização do peptídeo Anf B-Hist 5 na mitocôndria, sugerindo um mecanismo de ação dual inerente de cada molécula associado à atividade biológica aqui caracterizada: a ação da anfotericina B na membrana do parasita facilitando a entrada do peptídeo Anf B-Hist 5 e assim atividade do mesmo sobre a mitocôndria. Adicionalmente, a fim de sintetizar novos peptídeos leishmanicidas, foi planejado e sintetizado um dímero composto pelos peptídeos TSHa, denominado (TSHa)₂K (IC₅₀ ama=0,58 µmol L -1 e IS>1724), cuja potência e seletividade aumentou cerca de dez vezes em relação ao peptídeo TSHa. Paralelamente, a partir de estudos de modelagem molecular para obtenção da estrutura do canal mitocondrial de cálcio MCU de Leishmania, estudos de docagem molecular foram realizados para planejamento de peptídeos inéditos capazes de interferir seletivamente no influxo de cálcio para a mitocôndria do parasita com base na interação destes com a região do filtro de seletividade DIME, os quais deverão ser sintetizados e validados em estudos no parasita Leishmania.Com a presente pesquisa podemos concluir a bioconjugação com Anf B e o design racional de peptídeos são estratégias interessantes para o desenvolvimento de novas moléculas para o tratamento da leishmaniose, focando no aumento da seletividade e diminuição da toxicidade.
Estabelecimento de um modelo tridimensional para determinação da eficácia e segurança farmacológica de derivados de nitrofuranos e indólicos e avaliação da infecção de Histoplasma capsulatum
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-11-29) Vaso, Carolina Orlando ; Fusco-Almeida, Ana Marisa ; Orlandi, Caroline Barcelos Costa ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As culturas tridimensionais (3D) são um tipo de cultivo celular que têm o propósito de simular mais fidedignamente o tecido in vivo. As doenças fúngicas afetam mais de 1 bilhão de pessoas em todo o mundo. A crescente evolução da resistência microbiana e os efeitos adversos dos antifúngicos atuais auxiliam no surgimento de novos medicamentos. Esse estudo teve o objetivo de estabelecer esferoides de células pulmonares para avaliar a toxicidade de derivados de nitrofuranos e indólicos e explorar a interação H. capsulatum-hospedeiro. Além disso, objetivou-se estudar a toxicidade desses compostos in vivo utilizando animais alternativos, bem como averiguar o(s) seu(s) possível(is) mecanismo(s) de ação. Esferoides das linhagens pulmonares A549 e MRC-5 foram caracterizados pelo método de azul de Trypan, resazurina e iodeto de propídeo. O tamanho, a forma e densidade celular foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e confocal. Testes de sensibilidade foram conduzidos de acordo com o documento M27-A3, proposto pelo Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), com pequenas modificações nos ensaios com H. capsulatum. A citotoxicidade foi avaliada em esferoides e em monocamada, por meio da adição de resazurina. A toxicidade in vivo foi avaliada no modelo de Caenorhabditis elegans, Galleria mellonella e Zebrafish. Foi verificada ação antibiofilme dos compostos mais potentes para H. capsulatum, pelo método de redução do sal tetrazólico (XTT). Os danos nos biofilmes maduros, foram visualizados por MEV e confocal. O mecanismo de ação foi averiguado pela quantificação do ergosterol da membrana, verificação de danos de parede com Calcofluor White, produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) utilizando 2,7-dichlorodihydrofluoresceina, morte celular pelo ensaio de iodeto de propídeo (IP)/Anexina e técnica de PCR em tempo real. As interações entre células planctônicas e de biofilme maduro de H. capsulatum foram realizadas nos esferoides e comparadas às infecções nas mesmas condições em monocamadas, por PCR em tempo real. Os esferoides apresentaram diâmetros entre 370-600 μm e viabilidade maior que 80% após 10 dias de formação. A MEV e confocal mostraram uma arquitetura esferoidal íntegra e constituída por células interconectadas entre si. Dos compostos testados contra H. capsulatum, 18 foram mais eficazes com valores de CIM90 de 0,122 a 61,25 μg/mL. No geral, os compostos testados foram menos tóxicos nos esferoides comparativamente à monocamada. Dentre os compostos testados o L7CF 166 (derivado de nitrofurano), o L7CF 197 (derivado indólico) e L7CF 219 (derivado nitrofurano/indólico) foram os mais específicos para o H. capsulatum. Nos modelos alternativos C. elegans, G. mellonella e zebrafish a toxicidade dos compostos foi baixa, mesmo em concentrações elevadas. Os compostos inibiram o biofilme inicial e maduro na concentração igual ou duas vezes a requerida para as células planctônicas. As micrografias mostraram uma redução na atividade metabólica, na espessura e na matriz extracelular dos biofilmes. Os três compostos reduziram a quantidade do ergosterol presente na membrana fúngica. Dois compostos L7CF 166 e L7CF 219 foram capazes de causar deformações na parede celular. Já os L7CF 197 e L7CF 219 foram capazes de induzir EROs nas células. Além disso, os três compostos provocaram morte celular por via necrótica. Os esferoides infectados com a forma planctônica obtiveram uma modulação negativa para o gene CBP1. Já os esferoides infectados com biofilme, apresentaram modulação positiva para o gene CBP1 e a GAPDH e, modulação negativa para gene DDR8. Adicionalmente, foram testados a série de derivados de nitrofuranos contra diferentes espécies de fungos. A citotoxicidade foi avaliada utilizando os cultivos em monocamada e esferoides de A549 e MRC-5 e toxicidade in vivo no modelo alternativo de C.elegans. A maioria dos compostos apresentou baixa atividade inibitória. Os valores mais potentes de CIM90 foram de 0,48 μg/mL contra Paracoccidioides brasiliensis (L7CF 182), 0,98 μg/mL contra Trichophyton rubrum e T. mentagrophytes (L7CF 193) e 3,9 μg/mL contra cepas de Candida e Cryptococcus neoformans (L7CF 113 e L7CF 181, respectivamente). Além disso, todos os compostos apresentaram baixa toxicidade quando testados in vitro e in vivo. Baseado nesses resultados, os esferoides mostram-se viáveis para o estudo de toxicidade de fármacos e para experimentos de infeção. No geral, os resultados sugerem que derivados de nitrofuranos e indólicos são compostos promissores para o tratamento de infecções fúngicas.

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