Co-encapsulação de quercetina e curcumina em nanoemulsões bioadesivas de ácidos graxos de ω-3 para administração intranasal visando o tratamento de doenças neurodegenerativas

Autor: Gustavo Richter Vaz (Currículo Lattes)

Resumo

A quercetina (QU) e a curcumina (CUR) são compostos naturais que apresentam propriedades interessantes para a terapia de muitos distúrbios, tais como doenças neurodegenerativas (NDs). As NDs são um sério problema de saúde pública mundial, pois os tratamentos disponíveis são apenas capazes de aliviar os sintomas e não são curativos. A neuroinflamação crônica e a ativação da microglia desempenham papéis centrais na fisiopatologia das NDs, a neuroinflamação está diretamente associada ao estresse oxidativo, sendo uma característica para todas as NDs. QU reduz a inflamação e previne danos neuronais. A CUR tem efeitos antiinflamatórios, antioxidantes e anti-neurodegenerativos. No entanto, a biodisponibilidade oral desses compostos é baixa e significativamente variável entre os indivíduos. Para superar as limitações que restringem o uso terapêutico da CUR e da QU, formulações inovadoras baseadas em nanotecnologia podem ser usadas para desenvolver sistemas carreadores destes compostos. Para avaliar a possibilidade de utilização desses compostos naturais no tratamento de NDs quando nanoencapsulados, estudos de caracterização e toxicidade dessas formulações inovadoras devem ser realizados. Neste projeto de pesquisa foram avaliados tamanho, carga, teor, eficiência de encapsulação, força mucoadesiva e microscopia eletrônica de transmissão dos nanocarreadores, bem como avaliações da cinética de liberação e permeação / retenção em dois modelos de mucosa nasal, usando a célula de Franz com mucosa nasal suína (PNM) e utilizando a linhagem celular humana RPMI 2650. Para avaliação da toxicidade, foram realizados testes de citotoxicidade in vitro com células RPMI2650 e in vivo utilizando o modelo experimental do nematóide Caenorhabditis elegans. Devido à importância da via de administração no organismo, os experimentos foram realizados com o objetivo de simular as condições de administração intranasal (IN), a qual permite o acesso direto ao cérebro através da cavidade nasal. Assim, o desenvolvimento de nanocarreadores lipídicos contendo CUR e QU para administração IN seria interessante para possibilitar o direcionamento desses compostos para o cérebro. No entanto, desafios como a limpeza mucociliar da cavidade nasal podem reduzir o tempo que a formulação permanece no local de administração. Devido a esses obstáculos, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de nanoemulsões bioadesivas de ácidos graxos ω-3 carregadas com CUR e QU visando a administração IN. Ácidos graxos ômega-3 foram adicionados às formulações pois esses compostos podem contribuir para a neuroplasticidade e prevenir o estresse oxidativo produzido por espécies reativas de oxigênio (ROS). Para superar as limitações da via de administração, formulações contendo agentes gelificantes in situ ou nanoemulsões catiônicas foram desenvolvidas com o objetivo de aumentar o tempo de residência na cavidade nasal e a capacidade de permeação / retenção dos compostos ativos na superfície mucosa. Primeiramente, foi desenvolvido um método analítico capaz de quantificar simultaneamente CUR e QU em nanocarreadores e fluidos fisiológcios simulados. Posteriormente, as nanoemulsões foram desenvolvidas utilizando a técnica de difusão por solvente a quente (HSD) ou homogeneização em alta pressão (HPH), ambas associadas à técnica de inversão de fase de temperatura (PIT). Os resultados demonstraram que as nanoemulsões foram desenvolvidas com sucesso com tamanhos em torno de 22 nm e 115 nm para HSD-PIT e HPH-PIT, respectivamente. Os valores do potencial zeta obtidos foram negativos e em torno de -15/20 mV para as nanoemulsões originais, independentemente do método de produção, no entanto a carga foi invertida quando o cloreto de cetalcônio foi adicionado com valores em torno de +7 mV (CQ NE +). As formulações apresentaram boa estabilidade e incorporaram quantidade semelhante de CUR e QU (em torno de 0,6-0,7 mg.mL-1), os quais foram liberados dos nanocarreadores em cinética de primeira ordem. O teste de permeação ex vivo em células do tipo Franz demonstrou que as formulações foram capazes de permear e de serem retidas na PNM, mas uma maior capacidade de permeação através da PNM foi observada com a CQ NEdif, provavelmente devido ao tamanho reduzido desta formulação. A atividade antioxidante das nanoemulsões reduziu a mortalidade celular das células nasais humanas, e no teste de toxicidade realizado em modelo animal Caenorhabditis elegans não foi observada nenhuma toxicidade. Assim, as NEs de ácidos graxos ω-3 bioadesivos desenvolvidos apresentam características adequadas para sua utilização no tratamento de NDs. A administração IN de nanocarreadores poderia aumentar a permeação de CUR e QU da cavidade nasal para o cérebro possibilitando uma melhor eficiência no tratamento de NDs.

TEXTO COMPLETO DA TESE