Desenvolvimento, síntese e caracterização de lipossomas conjugados com análogos de sideróforos e estudo in vitro como estratégia terapêutica para tuberculose

Autor(es)

Camila Maringolo Ribeiro

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Araraquara. 0000-00-00.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências Farmacêuticas. Araraquara
• Data de defesa: 2022-03-18
• Orientador: Fernando Rogerio Pavan; Marlus Chorilli

Resumo

A tuberculose (TB) é uma doença infecciosa que afeta milhões de pessoas anualmente, é necessário um longo tratamento para a cura, especialmente para os casos de resistência a antibióticos. Outra particularidade de Mycobacterium tuberculosis, principal agente etiológico de TB, é a sua habilidade de sobreviver dentro de macrófagos, células imunológicas que são a primeira defesa no tecido pulmonar. Em uma busca de um tratamento eficaz, seguro, que promova uma entrega do antibiótico no local da infecção e, possivelmente, contribua para a adesão ao tratamento, propusemos uma abordagem nanotecnológica baseada em lipossomas funcionalizados, ou seja, com a superfície modificada com um análogo de sideróforo (Sid) para carrear moxifloxacino (Mox) para tratar TB para uma administração intrapulmonar. Os sideróforos são a principal estratégia das bactérias para captar ferro, um metal essencial para seu metabolismo. Foram desenvolvidos com fosfatidilcolina de soja, colesterol e ácido oleico, quatro lipossomas: lipossoma vazio (LipV); lipossoma contendo Mox (LipMox); lipossoma funcionalizado com Sid e sem fármaco (LipS) e lipossoma funcionalizado com Sid e contendo Mox (LipSMox). A caracterização dos lipossomas foi feita pela técnica de espalhamento de luz dinâmica (DLS), análise de rastreamento de nanopartículas (NTA) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Por todos os métodos, observamos partículas esféricas e de aproximadamente 200 nm. O potencial zeta foi a principal diferença entre eles, e foi aproximadamente -40mV para LipV e LipMox e +15mV para LipS e LipSMox. A NTA mostrou a concentração de ~1011 partículas/mL. Um método de quantificação de Mox em cromatografia líquida de alta eficiência foi desenvolvido e validado para determinar a eficiência de encapsulação (EE) e o perfil de liberação (RP). A EE foi 51,31% para LipMox e 45,76 % para LipSMox e a RP seguiu o modelo proposto por Korsmeyer-Peppas, comum para lipossomas. A concentração inibitória mínima (MIC) frente a M. tuberculosis foi determinada em condições padrão (pH 6,6 e [Fe] = 0,04 µg/mL), com acréscimo de ferro (múltiplos de 2x, 5x e 10x em relação ao meio comercial), pH 7,4 e acréscimo de 10% de soro fetal bovino (FBS). A alteração de pH do meio para 7,4 não afetou a MIC. A MIC de LipMox e LipSMox foram na maioria das vezes menor que 0,5%. Já LipS teve MIC próxima a 10% em todas as condições, exceto na presença de FBS (MIC >25%), em que há ferro ofertado, mas de não livre e sim complexado com ferritina. O ensaio de time-kill não mostrou diferença significativa entre Mox livre e encapsulada, a ação bactericida foi concentração-dependente. O ensaio de citotoxicidade foi realizado para quatro linhagens celulares: macrófagos (J774A.1), fibroblastos (MRC-5), células hepáticas (HepG-2) e células intestinais (Caco-2) e observou-se uma heterogeneidade nos resultados de índice de citotoxicidade (IC50) com maior toxicidade com lipossomas contendo Sid. A atividade frente a M. tuberculosis intramacrofágico apresentou reduções de mais de 90% dos bacilos intracelulares (LipMox 1 e 5%; Mox 1 e 5% e LipSMox 1%). A microscopia eletrônica de varredura e transmissão confirmaram a fagocitose das vesículas lipossomais pelos macrófagos, confirmando a possibilidade de um direcionamento natural dos lipossomas para células fagocíticas. Embora a funcionalização com Sid não trouxe melhora na atividade biológica dos lipossomas, ainda houve um direcionamento natural para os macrófagos, células de extrema importância na patogênese de TB. Diante das vantagens de drug delivery dos lipossomas, propõe-se uma administração intrapulmonar in vivo deste sistema para o tratamento de TB. (AU)

• Processo FAPESP: 18/02344-2 - Avaliação do potencial in vitro e in vivo de lipossomas contendo moxifloxacino funcionalizados com sideróforos contra Mycobacterium tuberculosis
• Beneficiário: Camila Maríngolo Ribeiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado