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NANOCÁPSULAS CONTENDO RESVERATROL: REDUÇÃO DA INFLAMAÇÃO PULMONAR AGUDA INDUZIDA POR LPS
Resveratrol
Síndrome do desconforto respiratório agudo
Nanocápsulas Poliméricas
Inflamação
Oliveira, Maria Talita Pacheco | Fecha del documento:
2019
Director
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumen en portugues
A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) é caracterizada pelo aumento da permeabilidade da barreira alvéolo-capilar, inflamação e comprometimento das propriedades mecânicas do pulmão. Apesar de extensa pesquisa, a SDRA ainda não possui tratamento específico, apresentando alta taxa de mortalidade. O resveratrol é um fitocomposto reconhecido pelo seu efeito anti-inflamatório, entretanto sua aplicação terapêutica apresenta limitações devido à sua baixa solubilidade, instabilidade e intenso metabolismo. O nosso objetivo foi utilizar nanocápsulas poliméricas contendo resveratrol (resveratrol-NC) para otimizar os efeitos do resveratrol no tratamento da lesão pulmonar aguda. As nanocápsulas contendo resveratrol foram preparadas pela técnica de deposição interfacial, utilizando o polímero PCL e apresentaram 241 ± 7 nm; 0,16 ± 0,03; -14,1 ± 2,3 mV; 5,2 ± 0,3 e 1 mg/mL para as medidas de diâmetro, IPD, potencial zeta, pH e teor, respectivamente. Camundongos A/J foram tratados pela via oral preventivamente ou posterior à indução da inflamação com LPS. Alterações na elastância pulmonar, resposta inflamatória, estresse oxidativo e mecanismos moleculares foram avaliados 24 h após instilação intranasal de LPS. Nanocápsulas brancas (NC-brancas), utilizadas como controle, não apresentaram nenhuma alteração significativa. O resveratrol-NC (5 mg/kg) inibiu o acúmulo de leucócitos para o espaço broncoalveolar quando administrado 1, 4, 6 e 12 h antes da instilação com LPS, enquanto o resveratrol livre não inibiu a resposta em nenhum dos tempos avaliados. O pré-tratamento com o resveratrol-NC (2,5, 5 ou 10 mg/kg) inibiu a hiper-reatividade das vias aéreas enquanto apenas a dose de 10 mg/kg da molécula livre reduziu esta resposta Apenas o pré-tratamento com resveratrol-NC, mas não com resveratrol livre preveniu a migração leucocitária no lavado broncoalveolar (LBA), os danos estruturais, o aumento dos níveis das citocinas inflamatórias, de malondialdeído (MDA) e da superóxido dismutase, diminuindo a fosforilação das proteínas ERK e Akt no tecido pulmonar. Em sequência, avaliamos o tratamento realizado 6 h após o estabelecimento da inflamação, buscando aproximação com as condições clínicas. De forma surpreendente o pós-tratamento com resveratrol-NC (5 mg/kg), mas não com a molécula livre, inibiu os parâmetros de hiper-reatividade das vias aéreas, resposta leucocitária no LBA, danos estruturais, aumento dos níveis de MDA e da atividade da catalase, reduzindo a fosforilação das proteínas pró-inflamatórias ERK, Akt e p38 MAPK e aumentando expressão do fator de transcrição NRF2 no tecido pulmonar. Os dados demonstram que o resveratrol-NC apresenta ambos efeitos preventivos quanto terapêuticos na lesão pulmonar induzida por LPS. A fim de compreender o motivo pelo qual encontramos efeito anti-inflamatório apenas no tratamento com resveratrol-NC e não da sua forma livre, quantificamos o resveratrol no tecido pulmonar. Os dados de HPLC demonstraram maiores quantidades da molécula nos animais que receberam o resveratrol-NC. Os dados nos permitem concluir que a utilização do resveratrol em nanocápsulas poliméricas é uma estratégia eficaz para melhorar a atividade anti-inflamatória e aumentar a biodisponibilidade do resveratrol administrado, mesmo em baixas doses, pela via oral. Embora mais estudos sejam necessários, os dados obtidos no presente estudo demonstram que o resveratrol nanoencapsulado pode ser uma alternativa terapêutica para a lesão pulmonar aguda.
Resumen en ingles
The Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is characterized by increased permeability of the alveolar-capillary barrier, inflammation and lung impairment of mechanical properties. Despite extensive research, ARDS still does not have specific treatment, presenting a high mortality rate. Resveratrol is a phytocompound known for its anti-inflammatory effect; however its therapeutic application has limitations due to its low solubility, instability and intense metabolism. Our aim was to use polymeric nanocapsules containing resveratrol (resveratrol-NC) to optimize the effects of resveratrol in the treatment of acute lung injury. The nanocapsules containing resveratrol were prepared by the interfacial deposition technique using the PCL polymer and presented 241 ± 7 nm; 0.16 ± 0.03; -14.1 ± 2.3 mV; 5.2 ± 0.3 and 1 mg / mL of diameter, IPD, zeta potential, pH and content, respectively. A/J mice were treated orally
preventively or after the induction of inflammation with LPS. Changes in pulmonary elastance, inflammatory response, oxidative stress and molecular mechanisms were evaluated 24 h after intranasal instillation of LPS. Unloaded nanocapsules (NC-brancas) were used as controls and did not present any significant effects. Resveratrol-NC (5 mg/kg) inhibited leukocyte accumulation into the bronchoalveolar space when administered at 1, 4, 6 and 12 h prior to instillation with LPS, while free resveratrol did not inhibit the response at any of the times assessed. Pretreatment with resveratrol-NC (2.5, 5 or 10 mg / kg) inhibited airway hyperreactivity, while only 10 mg/kg dose of the free molecule reduced this response. Only pre-treatment with resveratrol-NC, but not with the free resveratrol, prevented leukocyte migration in bronchoalveolar lavage (BAL), structural damage, increased levels of inflammatory cytokines, malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase, decreasing the phosphorylation of ERK and Akt proteins in lung tissue. In sequence, we evaluated the treatment performed 6 h after the establishment of the inflammation, seeking approximation with the clinical conditions. Surprisingly, post-treatment with resveratrolNC (5mg / kg), but not with the free molecule inhibited hyperreactivity of airways, leukocyte response in BAL, structural damage, increased MDA levels and catalase activity, reducing the phosphorylation of ERK, Akt and p38 MAPK roinflammatory proteins and increasing expression of NRF2 transcription factor in lung tissue. The data demonstrate that resveratrol-NC exhibits both therapeutic and preventive effects on LPS-induced lung injury. In order to
understand why we only found anti-inflammatory effect with resveratrol-NC and not with its free form, we quantified resveratrol in lung tissue. HPLC data demonstrated higher amounts of the molecule in animals receiving resveratrol-NC. The data allow us to conclude that the use of
resveratrol in polymeric nanocapsules is an effective strategy to improve anti-inflammatory activity and increase the bioavailability of resveratrol administered, even at low doses, by the oral route. Although more studies are needed, data obtained in the present study demonstrate that nanoencapsulated resveratrol may be a therapeutic alternative for acute lung injury.
Palabras clave en portugues
NanotecnologiaResveratrol
Síndrome do desconforto respiratório agudo
Nanocápsulas Poliméricas
Inflamação
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