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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/58283
AVALIAÇÃO DO EFEITO ANTI-LEISHMANIA DE INH-2 EM NANOPARTÍCULAS NO TRATAMENTO DE MACRÓFAGOS MURINOS INFECTADOS POR LEISHMANIA INFANTUM.
Dantas, Diana Angélica dos Santos | Date Issued:
2020
Alternative title
Evaluation of the anti-Leishmania effect of INH-2 in nanoparticles in the treatment of murine macrophages infected with Leishmania infantumAdvisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: Parasitos do gênero Leishmania são causadores da zooantroponose conhecida como leishmaniose. Muitos fármacos têm sido usados no tratamento da leishmaniose, no entanto, em razão dos efeitos colaterais graves e aparecimento de falha no tratamento, faz-se necessário o desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento da doença. Na nossa equipe, foi demonstrada a eficácia do composto 17-AAG como um agente leishmanicida, porém apresenta limitações na sua utilização. Para contornar essa dificuldade, decidimos avaliar o seu análogo INH-2 que apresenta melhores propriedades farmacocinéticas e já mostrou ser eficaz em reduzir significativamente o tamanho da lesão de camundongos, porém, pouco se sabe da sua atividade em modelo de leishmaniose visceral causado pela L. infantum. Além disso, sistemas nanoestruturados de liberação de fármacos podem melhorar a eficácia do tratamento, pois liberam o ativo de forma controlada diminuindo seus efeitos colaterais. OBJETIVO: Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial leishmanicida do INH-2 em modelo in vitro no tratamento de macrófagos murinos infectados com L. infantum. MATERIAL E MÉTODO: Foi realizada a padronização do protocolo de encapsulamento do INH-2 em nanopartículas, posteriormente, a caracterização das nanopartículas produzidas e avaliamos a sua eficácia em relação a viabilidade celular de macrófagos murinos e viabilidade intracelular em parasitos de L. infantum, comparando com o composto não encapsulado. RESULTADOS: Inicialmente, as nanoparticulas produzidas utilizando o polímero PCL pelo método de nanopreciptação, apresentaram boas caracterizações em relação ao tamanho, PDI e potencial zeta, porém, devido a sua baixa eficiência de encapsulamento (%EE), foi necessária a produção de novos protocolos pelo método de emulsão múltipla e simples, que, após algumas repetições, conseguimos obter uma %EE de 100%. Adicionalmente, mostramos que o INH-2 livre é 6 vezes mais tóxico para as células hospedeiras do que quando se encontra incorporado a nanopartículas, com um CC50 de 3,2057 μM para o composto livre e 20,13 μM para o composto encapsulado. De forma similar, o IC50, nos tempos de 48 e 72 horas de tratamento foram, respectivamente, de 0,2766 nM e 0,3062 nM. Para o composto encapsulado, o valor encontrado foi de 17,54 nM no tempo de 48 horas de tratamento. CONCLUSÃO: Em conjunto, nossos resultados mostram que há uma grande vantagem do encapsulamento do INH-2 em nanopartículas poliméricas, visto que, a sua utilização reduziu a toxicidade do composto para as células hospedeiras in vitro. Apesar do encapsulamento com a formulação a base de PLGA ter resultado de IC50 muito superior ao do composto livre, o índice de seletividade (IS) mostrou valores suficientemente elevados (SI = 1000) para testes futuros in vivo. Esses dados indicam que as formulações produzidas são promissoras, apesar de ser necessário realizarmos estudos adicionais para aperfeiçoar os métodos de encapsulamento utilizados na produção das nanopartículas poliméricas, além de ensaios para avaliar a eficácia do INH-2 encapsulado comparado ao composto livre in vivo
Abstract
INTRODUCTION: Leishmania parasites are the cause of zooanthroponosis known as leishmaniasis. Many drugs have been used in the treatment of leishmaniasis, however, due to the serious side effects and the appearance of treatment failure, it is necessary to develop new drugs to treat the disease. In our team, the efficacy of 17-AAG as a leishmanicidal agent was demonstrated, but it has limitations in its use. To overcome this difficulty, we decided to evaluate its INH-2 analogue, which has better pharmacokinetic properties and has already shown to be effective in significantly reducing the size of the lesion in mice, however, little is known about its activity in a visceral leishmaniasis model caused by L. infantum. In addition, nanostructured drug delivery systems can improve treatment efficacy, as they release the asset in a controlled manner, reducing its side effects. OBJECTIVE: This study aimed to evaluate the leishmanicidal potential of INH-2 in an in vitro model in the treatment of murine macrophages infected with L. infantum. MATERIAL AND METHOD: The standardization of the INH-2 encapsulation protocol in nanoparticles was performed, afterwards the characterization of the produced nanoparticles and we evaluated their effectiveness in relation to the cellular viability of murine macrophages and intracellular viability in L. infantum parasites, comparing with the non-encapsulated compound. RESULTS: Initially, the nanoparticles produced using the PCL polymer by the nanoprecipation method, presented good characterizations in relation to size, PDI and zeta potential, however, due to their low encapsulation efficiency (% EE), it was necessary to produce new protocols by the method of multiple and simple emulsion, that after a few repetitions, we managed to obtain a %EE of 100%. In addition, we have shown that free INH-2 is 6 times more toxic to host cells than when incorporated into nanoparticles, with a CC50 of 3.2057 μM for the free compound and 20.13 μM for the encapsulated compound. Similarly, the IC50, at 48 and 72 hours of treatment, were 0.2766 nM and 0.3062 nM, respectively. For the encapsulated compound, the value found was 17.54 nM within 48 hours of treatment. CONCLUSION: Together, our results show that there is a great advantage of encapsulating INH-2 in polymeric nanoparticles, since it has reduced the toxicity of the compound to host cells in vitro. Although encapsulation with the nanoparticles based on PLGA resulted in IC50 value much higher than that of the free compound, the SI values high enough (SI = 1000) to carry out in the future tests in vivo. These data indicate that the produced formulations are promising, although it is necessary to carry out additional tests to improve the encapsulation methods used for the production of polymeric nanoparticles, as well as assays to evaluate the efficacy of encapsulated INH-2 compared to the free compound in vivo
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