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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43144
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Carreadores lipídicos nanoestruturados associados ou não ao valerato de betametasona e/ou alfa tocoferol para uso tópico em modelo experimental de dermatite atópica: desenvolvimento, caracterização e avaliação da eficácia terapêutica |
Alternate title (s): | Nanostructured lipid carriers associated or not with betamethasone valerate and/or alpha tocopherol for topical use in an experimental model of atopic dermatitis: development, characterization and evaluation of therapeutic efficacy |
Author: | Giordani, Hellen Dayane Silva Borges |
First Advisor: | Taketomi, Ernesto Akio |
First coorientator: | Resende, Rafael de Oliveira |
First member of the Committee: | Carvalho, Vinicius de Frias |
Second member of the Committee: | Silva, Marcos Vinicius da |
Third member of the Committee: | Alves, Celene Maria de Oliveira Simões |
Fourth member of the Committee: | Segundo, Gesmar Rodrigues Silva |
Summary: | Dermatite atópica (DA) apresenta grande importância para saúde pública, sendo considerada a doença crônica inflamatória de pele mais prevalente globalmente. Emolientes para reduzir a secura da pele, corticosteroides tópicos para inflamação e anti-histamínicos de uso oral para reduzir o prurido estão entre as terapias de primeira linha da DA. Apesar da eficácia comprovada desses tratamentos, o uso frequente está associado a efeitos adversos, limitando a adesão do paciente a terapia. Dessa forma, a ideia é propor um produto, utilizando a nanotecnologia para encapsulação do alfa tocoferol e/ou valerato de betametasona (VB) em formulações tópicas para o tratamento da DA. As formulações desenvolvidas por ultrassonicação apresentaram tamanhos entre 190,8 ± 1,5 nm e 209,0 ± 3,5 nm e valores de índice de polidispersão (PDI) menores que 0,20, indicando uma população de nanocarreadores homogênea e com baixa variabilidade. Imagens por microscopia eletrônica de transmissão (MET) mostraram nanocarreadores lipídicos (NLCs) esféricos e monodispersos, indicando boa reprodutibilidade. Potencial zeta (PZ) apresentou valores entre -25,9 ± 0,90 e -34,1 ± 0,87 mV compatível com formulações estáveis, com repulsão de cargas entre as partículas, impedindo a agregação. O pH das formulações de NLCs foram ligeiramente ácidos, variando entre 6 e 7, semelhante ao pH da pele e alta eficiência de encapsulação do VB (>98%), sugerindo boa aplicabilidade para uso tópico. As formulações tiveram concentração na ordem de 1013 NLCs/mL, indicando bom rendimento. A 25°C, NLCcontrole, NLCa e NLCVB apresentaram boa estabilidade ao longo de 12 meses, enquanto NLCVBa recomenda-se o uso em até 10 meses. Ensaios com células HaCat mostraram que o encapsulamento de valerato de betametasona (VB) reduz a citotoxicidade apresentada pelo fármaco livre, enquanto a citotoxicidade do alfa tocoferol é aumentada com o encapsulamento. Com o encapsulamento do alfa tocoferol com VB essa citotoxicidade é reduzida. Dados de reologia mostraram que os hidrogéis produzidos com goma xantana e colágeno exibiram comportamento não-newtoniano, compatível para fornecer um fluxo lento do fármaco e fácil distribuição na pele. A sensibilização e os desafios com dinitroclorobenzeno (DNCB) foram eficientes em produzir um modelo de DA. Animais tratados com Hidrogel, NLCcontrole e NLCa exibiram um aumento do espessamento epidérmico e altas pontuações para os sinais clínicos da DA. Análises histológicas revelaram uma epiderme espessa e um intenso infiltrado de células inflamatórias, demonstrando um quadro grave de DA. O tratamento com NLCVB, NLCVBa, VBcomercial reduziu a espessura da orelha e apresentou melhora dos parâmetros clínicos, sugerindo melhora dos sintomas da DA, com epiderme de espessura semelhante aos animais controle e redução significativa de células inflamatórias nas lesões epiteliais. O tratamento com VB não exerce efeito sobre a produção de IgE sérica, mas NLCVB e VBcomercial reduziram os níveis de IgE localmente. O modelo de DA induzido por DNCB, estimula uma resposta Th1 e Th2, com a produção de IFNg, TNFa, IL-6 e IL-4, mas não de IL-2, IL-17A e IL-10, sugerindo uma inflamação crônica. NLCVB, NLCVBa e VBcomercial, reduziram eficazmente a liberação das citocinas produzidas na inflamação epitelial provocada pela aplicação tópica de DNCB. Por fim, acreditamos que as formulações desenvolvidas com NLCVB e NLCVBa tratatam eficazmente a DA experimental. |
Abstract: | Atopic dermatitis (AD) is of great importance for public health, being considered the most prevalent chronic inflammatory skin disease globally. Emollients to reduce skin dryness, topical corticosteroids for inflammation, and oral antihistamines to reduce itching are among the first-line AD therapies. Despite the proven effectiveness of these treatments, frequent use is associated with adverse effects, limiting patient adherence to therapy. Therefore, the idea is to propose a product, using nanotechnology to encapsulate alpha tocopherol and/or betamethasone valerate (VB) in topical formulations for the treatment of AD. The formulations developed by ultrasonication presented sizes between 190.8 ± 1.5 nm and 209.0 ± 3.5 nm and polydispersity index (PDI) values lower than 0.20, indicating a homogeneous nanocarrier population with low variability. Transmission electron microscopy (TEM) images showed spherical and monodisperse lipid nanocarriers (NLCs), indicating good reproducibility. Zeta potential (PZ) presented values between -25.9 ± 0.90 and -34.1 ± 0.87 mV compatible with stable formulations, with charge repulsion between particles, preventing aggregation. The pH of the NLCs formulations were slightly acidic, varying between 6 and 7, like the pH of the skin and high VB encapsulation efficiency (>98%), suggesting good applicability for topical use. The formulations had concentrations in the order of 1013 NLCs/mL, indicating good yield. At 25°C, NLCcontrol, NLCa e NLCBV showed good stability over 12 months, while NLCBVa is recommended for use within 10 months. Assays with HaCat cells showed that betamethasone valerate (VB) encapsulation reduces the cytotoxicity presented by the free drug, while the cytotoxicity of alpha tocopherol is increased with encapsulation. With the encapsulation of alpha tocopherol with VB, this cytotoxicity is reduced. Rheology data showed that hydrogels produced with xanthan gum and collagen exhibited non-Newtonian behavior, compatible with providing slow drug flow and easy distribution into the skin. Dinitrochlorobenzene (DNCB) sensitization and challenges were effective in producing an AD model. Animals treated with Hydrogel, NLCcontrol and NLCa exhibited increased epidermal thickening and high scores for clinical signs of AD. Histological analyzes revealed a thick epidermis and an intense infiltrate of inflammatory cells, demonstrating a severe condition of AD. Treatment with NLCBV, NLCBVa, VBcommercial reduced ear thickness and showed improvement in clinical parameters, suggesting improvement in AD symptoms, with an epidermis of similar thickness to control animals and a significant reduction in inflammatory cells in epithelial lesions. Treatment with BV had no effect on serum IgE production, but NLCVB and VBcommercial reduced IgE levels locally. The DNCB-induced AD model stimulates a Th1 and Th2 response, with the production of IFNg, TNFa, IL-6 and IL-4, but not IL-2, IL-17A and IL-10, suggesting a chronic inflammation. NLCBV, NLCBVa and VBcommercial, effectively reduced the release of cytokines produced in epithelial inflammation caused by the topical application of DNCB. Finally, we believe that the formulations developed with NLCBV and NLCBVa effectively treat experimental AD. |
Keywords: | valerato de betametasona betamethasone valerate tocoferol tocopherol nanocarreadores lipídicos lipid-based nanocarrier carreadores lipídicos nanoestruturados nanostructured lipid carriers dermatite atópica atopic dermatitis |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::IMUNOLOGIA::IMUNOLOGIA APLICADA |
Subject: | Imunologia Lipídios - Metabolismo Dermatite atópica Pele - Doenças - Diagnóstico |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Imunologia e Parasitologia Aplicadas |
Quote: | GIORDANI, Hellen Dayane Silva Borges. Carreadores lipídicos nanoestruturados associados ou não ao valerato de betametasona e/ou alfa tocoferol para uso tópico em modelo experimental de dermatite atópica: Desenvolvimento, caracterização e avaliação da eficácia terapêutica. 2024. 142 f. Tese (Doutorado em Imunologia e Parasitologia Aplicadas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.5029. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.5029 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43144 |
Date of defense: | 26-Feb-2024 |
Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades. |
Appears in Collections: | TESE - Imunologia e Parasitologia Aplicadas |
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