Nanopartículas aliadas a transmissores gasosos para aplicações biomédicas e agrícolas

Resumo

Os transmissores gasosos óxido nítrico (NO) e sulfeto de hidrogênio (H2S) são moléculas endógenas de grande relevância em diversos processos fisiológicos e patofisiológicos. Ambas as moléculas, dependendo de suas concentrações e meio celular onde se encontram, podem ter ações anti-inflamatórias, antioxidantes, pró-apoptóticas, citoprotetoras e antimicrobianas. É importante ressaltar que essas moléculas mostram uma interação complexa na biologia do câncer, demonstrando atividades promotoras de tumores ou antitumorais, dependendo de sua concentração, fluxo e estado redox ambiental. Além disso, vários tipos de células respondem de maneira diferente ao NO e ao H2S. Esses gasotransmissores podem ser combinados sinergicamente com tratamentos anticâncer tradicionais. Já em plantas, NO e H2S desempenham uma série de ações fisiológicas, como o crescimento das raízes, a quebra da dormência e a germinação de semente, a floração, a regulação do crescimento do tubopolínico, a fotossíntese, o controle da abertura e fechamento dos estômatos e as respostas aos estresses abióticos (como déficit hídrico, sol pleno, toxicidade causada por metais e salinidade) e bióticos. O grupo da proponente vem desenvolvendo nanopartículas aliadas a doadores de NO, da classe de S-nitrosotióis (RSNOs) para aplicações biomédicas, com destaque à toxicidade frente a células tumorais e também, mais recentemente, para aplicações agrícolas. Trabalhos na literatura e trabalhos anteriores do grupo da proponente revelaram que a combinação de nanotecnologia com os RSNOs representa uma estratégia promissora para viabilizar o uso terapêutico do NO. Entretanto, até o presente momento doadores de H2S aliados a nanopartículas ainda não foram explorados em aplicações biológicas. Nesse contexto, o principal objetivo do projeto é a síntese e caracterização de nanopartículas e nanocompósitos (i) a base de polímeros biocompatíveis e (ii) de nanopartículas a base de metais aliadas a doadores de NO e/ou de H2S para aplicações biológicas (biomédicas e agrícolas). O projeto ainda prevê estudos cinéticos de liberação de NO e/ou H2S a partir dos nanomateriais preparados, a avaliação da citotoxicidade dos mesmos, incluindo a avaliação dos mecanismos de toxicidade, interação dos nanomateriais com células, ação antimicrobiana e aplicações dos nanomateriais em plantas sob estresse abiótico. Finalmente, a interação entre NO e H2S em sistemas biológicos também será avaliada. Espera-se contribuir na escalada de desenvolvimento de nanomateriais biocompatíveis doadores de NO e/ou de H2S com grande impacto em aplicações biomédicas e em agricultura, bem como em espécies nativas de interesse para restauração florestal, com artigos e depósito de pedidos de patente, como o grupo da proponente já vem realizando. (AU)