Desenvolvimento de invasomas contendo apigenina para o tratamento do câncer de pele

Abstract

Terapias anti-melanoma têm sido acompanhadas de vários efeitos adversos indesejáveis, recidivas e resistência a fármacos, o que tem motivado a busca por novas alternativas terapêuticas. Estudos têm demonstrado que a apigenina (APG), um flavonoide obtido de plantas, atua de maneira ?seletiva? na modulação de várias vias de sinalização que controlam o desenvolvimento, crescimento e metástases de células tumorais. Apesar da alta eficácia, a APG é caracterizada por baixa solubilidade aquosa, alta metabolização hepática, forte ligação a proteínas plasmáticas e lenta absorção oral. A fim de superar estas limitações, duas estratégias foram propostas neste estudo: a substituição da rota oral pela percutânea e a incorporação da APG em invasomas, um tipo especial de lipossomas que contém baixas concentrações de etanol e um ou mais terpenos. A administração percutânea da APG permite encurtar o caminho até os tecidos-alvo enquanto invasomas trazem como principal vantagem o aumento da solubilidade e permeação cutânea. Por se tratar de um sistema pouco explorado, primeiramente avaliou-se como seus componentes (colesterol, limoneno e etanol) afetam as propriedades biofísicas (rigidez de membrana e estabilidade) e interações com a pele utilizando-se técnicas espectroscópicas e de espalhamento de luz. Um aumento proporcional na rigidez das membranas foi observado para concentrações de colesterol acima de 10%, além de maior grau de desordem do estrato córneo. Por outro lado, este agente não resultou em melhora da estabilidade das vesículas. O limoneno tornou as vesículas de fosfatidilcolina mais estáveis, flexíveis, monodispersas e potencializou interações com a pele. Finalmente, baixas concentrações de etanol (3% p/v) resultaram em um aumento do tamanho das vesículas e diminuição da rigidez de membrana mesmo na presença de colesterol. Para a próxima etapa do estudo, que incluiu a incorporação da APG nestes sistemas inovadores, lipossomas e invasomas com e sem colesterol foram preparados, caracterizados e então avaliou-se a distribuição do flavonoide nas diferentes camadas da pele utilizando-se o modelo de difusão das câmaras de Franz. A APG foi eficientemente incorporada em invasomas (>98%), além de torná-los mais estáveis. O limoneno contribuiu para um incremento significativo na permeação/retenção da APG na pele humana, o que foi ainda maior na presença do colesterol. Estes achados podem ser associados ao efeito de desestruturação/fluidificação de domínios lipídicos do estrato córneo (identificado por análises de ATR-FTIR). Como consequência, maior quantidade de APG alcança a região da lâmina basal, que é onde ficam os melanócitos (células envolvidas na patogênese do melanoma). Em resumo, invasomas mostraram-se mais promissores que lipossomas convencionais para a incorporação da APG tendo em vista a maior estabilidade, deformabilidade/flexibilidade das vesículas e interação com a pele, encorajando a realização de ensaios de atividade antitumoral e/ou incorporação de outros agentes antitumorais que possuem problemas de toxicidade. Estudos avaliando um provável efeito anti-melanoma sinérgico de APG e limoneno também devem ser realizados, tanto na forma livre quanto invasomal, sempre com a perspectiva de se alcançar terapias mais seguras e efetivas.

Abstract: In anti-melanoma therapies, several undesirable adverse effects, disease recurrences and drug resistance have been common, which has motivated the search for new therapeutic alternatives. Literature studies have shown that apigenin (APG), a flavonoid obtained from plants, acts in a ?selective? way in the modulation of several signaling pathways that control the development, growth and metastasis of tumor cells. Despite its high efficacy, APG is characterized by low aqueous solubility, high hepatic metabolism and binding to plasma proteins as well as slow oral absorption. Two approaches were proposed in this study aiming to overcome these limitations: the change of its oral route for the percutaneous route and the incorporation of APG in invasomes, a particular type of liposomes that contain low concentrations of ethanol and one or more terpenes. The percutaneous administration of APG makes it possible to shorten the pathway/route to the target tissues while invasomes have the main advantage of increasing both solubility and cutaneous permeation. Given that invasomes are underexplored systems, the effect of vesicle composition (cholesterol, limonene and ethanol) on the biophysical properties (membrane rigidity and stability) and interactions with the skin was firstly studied. Spectroscopic and light scattering techniques were selected for this step. A proportional increase in membrane rigidity was found for cholesterol concentrations above 10%, besides a greater disruption of stratum corneum. On the other hand, this agent did not improve vesicle stability. Limonene, in turn, resulted in vesicles more stable, flexible, monodisperse and presenting enhanced interactions with the skin. Finally, low concentrations of ethanol (3% w/v) resulted in an increase in vesicle size and a decrease in membrane rigidity even in the presence of cholesterol. The next step of this study included the incorporation of APG in these innovative systems. Liposomes and invasomes with and without cholesterol were prepared, characterized and then the distribution of the flavonoid in the different layers of the skin was evaluated through the Franz-type diffusion cell model. APG was efficiently incorporated into invasomes (>98%), besides making them more stable. Limonene contributed to a significant increase in APG permeation/retention in human skin, which was even greater in the presence of cholesterol. These findings may be associated with the disruption/fluidification effect of stratum corneum lipid domains (identified by ATR-FTIR analyses). As a consequence, a greater amount of APG reaches the region of the basal lamina, which is where melanocytes (cells involved in the pathogenesis of melanoma) are located. In summary, invasomes proved to be more promising than conventional liposomes for the incorporation of APG in view of the greater stability, deformability/flexibility of vesicles and interaction with the skin, encouraging the evaluation of antitumor activity of these systems and/or incorporation of other antitumor drugs that present toxicity problems. Studies evaluating a probable synergistic anti-melanoma effect of APG and limonene should also be performed to ensure that safer and more effective therapies are found.