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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/25159
NANO PARTÍCULAS CONTENDO O ANÁLOGO DA MEXILETINA, JME-173DESENVOLVIMENTO, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO FARMACOLÓGICA EM MODELO DE INFLAMAÇÃO PULMONAR INDUZIDA POR LPS
Coutinho, Diego de Sá | Data do documento:
2017
Autor(es)
Orientador
Afiliação
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumo
Estudos anteriores sugerem que análogos não anestésicos de lidocaína seriam uma forma alternativa de obter-se os efeitos antiasmáticos sem os efeitos adversos do anestésico local (AL). O composto JME-173, análogo não anestésico do AL mexiletina, foi planejado para agir com anti-inflamatório e broncodilatador de uso oral. Entretanto, apesar de ativo na asma experimental após nebulização, seu efeito por via oral foi pouco significativo. O presente projeto visou o desenvolvimento e caracterização físico-química de nanocápsulas contendo JME-173 e a avaliação de seu potencial efeito farmacológico na inflamação pulmonar induzida por LPS. As formulações de nanocápsulas foram preparadas pela técnica de deposição interfacial de polímeros biodegradáveis pré-formados. A análise fatorial indicou que as formulações preparadas com o polímero Eudragit S-100 apresentaram melhor diâmetro e melhor índice de polidispersão, se comparadas ao polímero PCL. As nanocápsulas de Eudragit S-100, contendo JME-173, apresentaram diâmetro médio de 120-180nm, potencial zeta de -39,9mV e baixo índice de polidispersão. O teor médio do composto na formulação foi de 95%, com 97% de eficiência de encapsulação. Visando a avaliação farmacológica das formulações, camundongos A/J machos foram tratados, 4h antes da instilação com LPS, com JME-173 livre ou nanoencapsulado (8-50 mg/Kg, v.o.), sendo as análises realizadas 18h após a provocação. Os resultados mostraram que o tratamento com JME-173 nanoencapsulado (8 e 25 mg/Kg), diferente da forma livre, reduziu o influxo leucocitário no lavado broncoalveolar, a atividade de mieloperoxidase e os níveis de KC, IL-1\03B2, MCP-1 e RANTES no pulmão de camundongos desafiados com LPS O tratamento com a formulação de JME-173 aboliu também a elastância pulmonar aumentada nos animais desafiados. Visando aumentar o tempo de estabilidade das nanocápsulas de JME-173 em suspensão, que se mostrou pouco satisfatório, o preparo das nanocápsulas foi acrescido de uma etapa de secagem da suspensão. A secagem foi realizada através da técnica de spray drier, e resultou em nanocápsulas sob a forma de pó, que após redispersão em salina, evidenciou as mesmas características físico-químicas da suspensão original. Ademais, o tratamento com nanocápsulas de JME-173 (25 mg/kg), imediatamente após redispersão, aboliu o acúmulo de leucócitos no lavado broncoalveolar e tecido, a produção de citocinas inflamatórias e a hiper-reatividade das vias aéreas observados nos animais estimulados com LPS. Em conjunto, os resultados indicam que a nanoencapsulação de JME-173, na presença do polímero de Eudragit S-100, aumentou significativamente a atividade anti-inflamatória do composto. Os achados sugerem ainda que a nanoformulação de JME-173 pode ser estocada sob a forma de pó seco e administrada por via oral imediatamente após redispersão em salina. Esses achados sublinham o potencial anti-inflamatório do composto JME-173 administrado oralmente, enfatizando o seu valor no contexto do desenvolvimento de novas formas de tratamento para condições clínicas onde haja inflamação pulmonar mediada por neutrófilos
Resumo em Inglês
Prior studies have suggested that non-anesthetic analogs of lidocaine might be a means of achieving the anti- asthmatic effects of lidocaine without the local anesthetic (LA) effect, which has been associated to adverse effects. JME-173, a non-anesthetic analogue of the LA mexiletine was designed to act as an oral anti-inflammatory and bronchodilator agent. However, although active in experimental asthma when nebulized, its oral effect was very poor. The aim of this study was the development and physical-chemical characterization of nanocapsules containing JME-173 and the evaluation of its potential pharmacological effects on LPS-induced lung inflammation. The nanocapsule formulations were prepared by interfacial deposition of preformed biodegradable polymers method. The factorial analysis indicated that formulations prepared with the Eudragit S-100 polymer had a better diameter and polydispersity index, compared to the PCL polymer. Eudragit S-100 nanocapsules, containing JME-173, had an average diameter of 120-180 nm, zeta potential of -39.9 mV and a low polydispersity index. The average content of JME-173 in formulation was 95%, with 97% encapsulation efficiency. Aiming at the pharmacological evaluation of formulations, male A/J mice were treated 4h before LPS instillation, with free or nanoencapsulated JME-173 (8-50 mg/kg, orally) and 18h after challenge, were performed the analysis Results showed that treatment with nanocapsules containing JME-173 (8n and 25 mg/kg), but not free JME-173, reduced leukocyte influx in bronchoalveolar lavage, myeloperoxidase activity, and levels of KC, IL-1\03B2, MCP-1 and RANTES in the lung of mice challenged with LPS> Treatment with JME-173 formulation also abolished LPS-induced augmentation in lung elastance response. Aiming at to improve the stability of JME-173 loaded nanocapsules suspension, which was proved to be quite limited, we modified the nanocapsule preparation method to add a drying step, based on the spray drier technique. This procedure led to the achievement of powder nanocapsules of JME-173, which after redispersion in saline showed the same physicochemical characteristics of original suspension. In addition, treatment with JME-173 loaded nanocapsules (25 mg/kg, oral) abolished LPS-induced accumulation of leukocytes in bronchoalveolar lavage and tissue, inflammatory cytokines, and airway hyper-reactivity. Taken together, the results indicate that nanoencapsulation of JME-173, with Eudragit S-100 polymer, significantly improved the compound\2019s anti-inflammatory activity. The findings also suggest that JME-173 nanoformulation can be stored as dry powder without losing anti-inflammatory activity following oral administration immediately after redispersion. These findings highlight the anti-inflammatory potential of orally administered JME-173, emphasizing its putative value in drug development for clinical conditions where there is lung inflammation mediated by neutrophils
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