Avaliação do potencial de sistemas líquido-cristalinos mucoadesivos para administração vaginal de curcumina no tratamento do câncer cervical

Abstract

O câncer cervical é o tumor ginecológico que mais causa mortes no mundo entre as mulheres, representando um grande problema de saúde pública. Os tratamentos convencionais envolvem a realização de cirurgia ginecológica, radioterapia e radioquimioterapia, que são restritos e apresentam vários efeitos colaterais, impactando negativamente na qualidade de vida das pacientes. Tendo em vista esse cenário, é de extrema importância a pesquisa de novas moléculas bioativas para uso no tratamento antitumoral, como a curcumina (CUR), que atua por indução de apoptose em células cancerígenas. Todavia, ela apresenta baixa solubilidade aquosa, que dificulta a sua utilização. Para resolver esse problema, alternativas estratégicas são sua incorporação em sistemas líquido-cristalinos (SLCs) e nanopartículas líquidas cristalinas (NPLCs). Esses sistemas apresentam a capacidade de controlar a liberação de fármaco, além de potencializarem a sua ação, acarretando em aumento da sua concentração no tumor e redução de danos no tecido normal. O objetivo do capítulo 1 foi desenvolver SLCs constituídos de álcool cetílico etoxilado 20 e propoxilado 5, ácido oleico e fase aquosa contendo água (FW) ou dispersão de quitosana associada a polietilenoimina (FPC) para administração vaginal de CUR e caracterizá-los empregando a microscopia de luz polarizada (MLP), espalhamento de raios X de baixo ângulo (SAXS), reologia, perfil de textura e mucoadesão além de realizar estudos de liberação, permeação e retenção in vitro, ensaio de citotoxicidade e verificar as alterações vasculares no modelo membrana corioalantóica de embrião da galinha (CAM). Já o objetivo do capítulo 2 foi desenvolver SLCs contítuidos por monooleina e ácido oleico (CH) e NPLCs constituídas por monooleina, DOTAP e poloxamer 127 e caracterizá-los empregando o espalhamento de raios X de baixo ângulo (SAXS), tamanho de partícula e polidispersidade e microscopia eletrônica de transmissão criogênica (Cryo-TEM) além de realizar estudos de liberação, permeação e retenção in vitro. Os resultados da MLP e SAXS revelaram que a formulação FPC apresentou fase lamelar, a formulação CH fase hexagonal e as NPLCs fase cúbica. Os resultados sugeriram que as NPLCs possuem escala nanométrica, uma vez que as partículas apresentaram diâmetro hidrodinâmico médio entre 166,67 a 182,71 nm e índice de polidispersidade na faixa de 0,126 a 0,278. O Cryo-TEM das NPLCs mostrou que houve a formação de cubossomos. A reologia mostrou que as formulações FPC e FW apresentaram comportamento pseudoplástico e tixotropia e FPC demonstrou melhores propriedades mecânicas e mucoadesivas, cujo desempenho é desejável para formulações de uso tópico. Os estudos de liberação, permeação e retenção in vitro mostraram que a formulação FPC liberou em 12 horas 7,79%, FW 7,04%, CH 1,82% e as NPLCs 42,04% de CUR, agindo como sistemas de liberação prolongada. As formulações FW e FPC reteram na mucosa vaginal em torno de 2,3%, CH 1,11% e as NPLCs 8,88% de CUR. As formulações FW e FPC contendo ou não CUR apresentaram biocompatibilidade com as células L929 e toxicidade para as células Hela. Por fim, foi possível observar uma diminuição no calibre e o número vasos na CAM após a aplicação de FPC. Portanto, tendo em vista os resultados obtidos pode-se concluir que os sistemas desenvolvidos apresentaram características interessantes para o tratamento de câncer cervical.

Cervical cancer is the gynecological tumor that causes the most deaths in the world among women, representing a major public health problem. Conventional treatments involve gynecological surgery, radiotherapy and radiochemotherapy, which are restricted and have several side effects, negatively impacting patients' quality of life. In view of this scenario, it is extremely important to search for new bioactive molecules for use in antitumor treatment, such as curcumin (CUR), which acts by inducing apoptosis in cancer cells. However, it has low aqueous solubility, which makes its use difficult. To solve this problem, a strategic alternative is its incorporation into liquid crystalline systems (LCSs) and liquid crystalline nanoparticles (LCNPs). These systems have the ability to control drug release, in addition to potentiating their action, resulting in increased concentration in the tumor and reduced damage to normal tissue. The objective of Chapter 1 was to develop SLCs containing ethoxylated 20 and propoxylated 5 cetyl alcohol, oleic acid and aqueous phase containing water (FW) or dispersion of chitosan associated with polyethyleneimine (FPC) for vaginal administration of CUR and to characterize them using microscopy polarized light (MLP), low-angle X-ray scattering (SAXS), rheology, texture profile and mucoadhesion in addition to conducting in vitro release, permeation and retention studies, cytotoxicity assay and checking vascular changes in the chorioallantoic membrane model of chicken embryo (CAM). The objective of Chapter 2 was to develop SLCs containing monoolein, oleic acid and and aqueous phase containing dispersion of chitosan associated with polyethyleneimine and NPLCs consisting of monoolein, DOTAP and poloxamer 127 and to characterize them using low angle X-ray scattering (SAXS), particle size and polydispersity and cryogenic transmission electron microscopy (Cryo-TEM) in addition to conducting in vitro release, permeation and retention studies. The results of MLP and SAXS revealed that the FPC formulation presented lamellar phase, the CH formulation hexagonal phase and the NPLCs cubic phase. The results suggested that NPLCs have a nanoscale scale, since the particles had a diameter between 166.67 to 182.71 nm and PdI in the range of 0.126 to 0.278. The Cryo-TEM of the NPLCs showed that cubosomes were formed. Rheology determined that the formulations FPC and FW showed pseudoplastic and thixotropic behavior and FPC demonstrated better mechanical and mucoadhesive properties, which performance is desirable for topical formulations. The in vitro release, permeation and retention studies showed that the formulation FPC released in 12 hours 7.79%, FW 7.04%, CH 1.82% and NPLCs 42.04% of CUR, acting as delivery systems prolonged. The formulations FW and FPC retain in the vaginal mucosa around 2.3%, CH 1.11% and NPLCs 8.88% CUR. The formulations FW and FPC containing or not CUR showed biocompatibility with L929 cells and toxicity for Hela cells. Finally, it was possible to observe a decrease in the caliber and the number of vessels in the CAM after the application of FPC. Therefore, in view of the results obtained, it can be concluded that the developed systems presented interesting characteristics for the treatment of cervical cancer.