Desenvolvimento de sistemas nanoestruturados contendo chalconas com liberação controlada para o tratamento tópico de leishmaniose cutânea

Abstract

A leishmaniose cutânea constitui um problema de saúde pública mundial. As terapias convencionais, além do alto custo, apresentam muitos efeitos adversos, e evidências clínicas de resistências dos parasitas. A utilização de chalconas sintéticas tem sido uma opção estratégica para o desenvolvimento de medicamentos com atividade leishmanicida. Nesse trabalho, buscou-se desenvolver um sistema nanoestruturado utilizando matrizes nanofibrosas de álcool polivinílico (PVA) associado às nanoesmulsões (NE) contendo chalcona. As nanoemulsões foram desenvolvidas pelo método de emulsificação espontânea seguida de evaporação de solvente e apresentou características físico-quimicas de tamanho (<200nm), índice de polidispersão (PDI<0,3) e potencial zeta (<-30mV) adequados para este tipo de dispersão coloidal. A eficiência de encapsulação e o teor de ativo ficaram próximos 100%. As NE contendo chalcona foram associadas ao PVA e processados por electrospinning para obtenção de matriz nanofibrosas. A permeação cutânea das formulações foi avaliada em modelo bicompartimental de célula de difusão do tipo Franz, utilizando pele de orelha suína como membrana. Os resultados mostraram que os tratamentos com as matrizes nanofibrosas as chalconas ficaram retidas em maior quantidade no estrato córneo enquanto que as nanoemulsões permearam para derme. Além disso, as NE foram avaliadas quanto a atividade citotóxica in vitro em queratinócitos HaCat, fibroblastos 3T3 e macrófagos THP-1. O percentual de inibição de crescimento parasitário foi avaliado em cepas de Leishmania amazonensis. Por fim a atividade leishmanicida foi avaliada in vivo em camundongos balb/c fêmeas infectados no dorso com L. amazonensis, o crescimento da lesão foi monitorado ao longo de 45 dias e a carga parasitária foi determinada por PCR quantitativo (qPCR). Os resultados mostraram que os tratamentos propostos neste trabalho não foram capazes de diminuir a carga parasitária em animais contaminados. No entanto o sinergismo da nanoemulsão contendo chalcona com o tratamento tópico referência se mostrou eficaz na diminuição do tamanho da lesão e redução da carga parasitária similar ao tratamento via oral de referência de uso veterinário. Nossos resultados mostraram que apesar de não desenvolver a ação leishmanicida proposta, um sistema nanoestruturado foi desenvolvido com sucesso e mais estudos precisam ser realizados para avaliar a associação do sistema aqui desenvolvido com outros tratamentos já aplicados na terapêutica.

Abstract: Cutaneous leishmaniasis is a worldwide public health problem. Conventional therapies, in addition to the high cost, have many adverse effects, and clinical evidence of parasite resistance. The use of synthetic chalcones has been a strategic option for the development of drugs with leishmanicidal activity. In this work, we sought to develop a nanostructured system using nanofibrous matrices of polyvinyl alcohol (PVA) associated with nanosmulsions (NE) containing chalcone. The nanoemulsions were developed by the spontaneous emulsification method followed by solvent evaporation and presented physico-chemical characteristics of size (<200nm), polydispersion index (PDI <0.3) and zeta potential (<-30mV) suitable for this type of colloidal dispersion. The encapsulation efficiency and the active content were close to 100%. The chalcone containing NE were associated with PVA and processed by electrospinning to obtain a nanofiber matrix. The skin permeation of the formulations was evaluated in a two- compartment diffusion cell model of the Franz type, using porcine ear skin as a membrane. The results showed that the treatments with the nanofibrous matrices, chalcones were retained in greater quantity in the stratum corneum while the nanoemulsions permeated the dermis. In addition, NEs were evaluated for cytotoxic activity in vitro on HaCat keratinocytes, 3T3 fibroblasts and THP-1 macrophages. The percentage of inhibition of parasitic growth was evaluated in Leishmania amazonensis strains. Finally, leishmanicidal activity was evaluated in vivo in female balb / c mice infected with L. amazonensis, lesion growth was monitored over 45 days and the parasitic load was determined by quantitative PCR (qPCR). The results showed that the treatments proposed in this work were not able to reduce the parasitic load in contaminated animals. However, the synergism of the nanoemulsion containing chalcone with the reference topical treatment proved to be effective in decreasing the size of the lesion and reducing the parasitic load similar to the oral reference treatment for veterinary use. Our results showed that although the proposed leishmanicidal action did not develop, a nanostructured system was successfully developed and further studies need to be carried out to evaluate the association of the system developed here with other treatments already applied in therapy.