Desenvolvimento de um nanocompósito magnético baseado em óxido de ferro e polimero condutor (γ-Fe2O3-Politiofeno) como uma proposta de plataforma terapêutica contra leishmaniose tegumentar
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Data de Publicação: | 2023 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/55003 |
Resumo: | Neste trabalho, apresentamos a proposta de uma nova plataforma terapêutica nanobiotecnológica, baseada no uso de um nanocompósito de óxido de ferro magnético (γ- Fe2O3 e um polímero condutor (Politiofeno - PTh), desenvolvida para superar os limites do tratamento convencional da leishmaniose tegumentar. Após ser sintetizado com base na reação de Fenton, o nanocompósito magnético híbrido γ-Fe2O3/PTh foi caracterizado pelas técnicas de UV-Vis, FTIR, SEM-EDS, magnetização e de tamanho de partícula. O efetivo recobrimento do PTh nas partículas do nanocompósito de γ-Fe2O3/PTh foi confirmado por medidas espectroscópicas, tendo elas apresentado um tamanho médio de 41 nm e comportamento superparamagnético, com saturação de magnetização de 15,7 emu/g à temperatura ambiente. Em seguida, foi investigado o perfil de citocompatibilidade do nanocompósito com células de mamíferos e eritrócitos humanos, bem como seu potencial anti-Leishmania contra duas espécies causadoras de leishmaniose tegumentar (L. amazonensis e L. braziliensis) em seus dois estágios de desenvolvimento (promastigota e amastigota). Ao implementarmos os estudos de citocompatibilidade, verificamos que o nanocompósito γ-Fe2O3/PTh não reduziu a viabilidade das células testadas (macrófagos peritoneais, fibroblastos e vero), tendo apresentado baixa capacidade de causar ruptura em hemácias humanas de diferentes fenótipos, o que indica uma boa hemocompatibilidade. No geral, os estudos de citotoxicidade in vitro do nanocompósito γ- Fe2O3/PTh mostraram ter ele um promissor perfil de citocompatibilidade, abrindo a possibilidade de sua utilização em formulações terapêuticas. Por fim, também foi possível mostrar que esse nanocompósito inibiu significativamente o crescimento das formas promastigotas de L. amazonensis (com IC50 = 117,63 μg/mL). Para a forma celular amastigota intracelular, aquela de maior patogenia para o hospedeiro humano, o nanocompósito de γ- Fe2O3/PTh apresentou efeito de inibição significativo, com uma IC50 de 27,1 μg/mL (L. amazonensis) e 16,6 μg/mL (L. braziliensis). Foi ainda verificado que o nanocompósito γ- Fe2O3/PTh tem capacidade de causar a despolarização da membrana mitocondrial mais intensa sobre as formas promastigotas de L. amazonensis. Nossos resultados indicam que o nanocompósito γ-Fe2O3/PTh surge como um material promissor para avanços no tratamento da leishmaniose tegumentar através da proposta de um produto nanobiotecnológico que ofereceria uma boa eficácia contra espécies distintas dos parasitos sem que fossem causados danos à célula hospedeira (macrófago). |
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LIMA, Elton Marlon de Araújohttp://lattes.cnpq.br/4241112951202648http://lattes.cnpq.br/4505138524062254http://lattes.cnpq.br/3814644086526267http://lattes.cnpq.br/3073187888515097MELO, Celso Pinto deFIGUEIREDO, Regina Célia Bressan Queiroz deSILVA, Romario Justino da2024-02-05T14:04:56Z2024-02-05T14:04:56Z2023-09-22LIMA, Elton Marlon de Araújo. Desenvolvimento de um nanocompósito magnético baseado em óxido de ferro e polimero condutor (γ-Fe2O3-Politiofeno) como uma proposta de plataforma terapêutica contra leishmaniose tegumentar. 2023. Tese (Doutorado em Ciências de Materiais) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/55003Neste trabalho, apresentamos a proposta de uma nova plataforma terapêutica nanobiotecnológica, baseada no uso de um nanocompósito de óxido de ferro magnético (γ- Fe2O3 e um polímero condutor (Politiofeno - PTh), desenvolvida para superar os limites do tratamento convencional da leishmaniose tegumentar. Após ser sintetizado com base na reação de Fenton, o nanocompósito magnético híbrido γ-Fe2O3/PTh foi caracterizado pelas técnicas de UV-Vis, FTIR, SEM-EDS, magnetização e de tamanho de partícula. O efetivo recobrimento do PTh nas partículas do nanocompósito de γ-Fe2O3/PTh foi confirmado por medidas espectroscópicas, tendo elas apresentado um tamanho médio de 41 nm e comportamento superparamagnético, com saturação de magnetização de 15,7 emu/g à temperatura ambiente. Em seguida, foi investigado o perfil de citocompatibilidade do nanocompósito com células de mamíferos e eritrócitos humanos, bem como seu potencial anti-Leishmania contra duas espécies causadoras de leishmaniose tegumentar (L. amazonensis e L. braziliensis) em seus dois estágios de desenvolvimento (promastigota e amastigota). Ao implementarmos os estudos de citocompatibilidade, verificamos que o nanocompósito γ-Fe2O3/PTh não reduziu a viabilidade das células testadas (macrófagos peritoneais, fibroblastos e vero), tendo apresentado baixa capacidade de causar ruptura em hemácias humanas de diferentes fenótipos, o que indica uma boa hemocompatibilidade. No geral, os estudos de citotoxicidade in vitro do nanocompósito γ- Fe2O3/PTh mostraram ter ele um promissor perfil de citocompatibilidade, abrindo a possibilidade de sua utilização em formulações terapêuticas. Por fim, também foi possível mostrar que esse nanocompósito inibiu significativamente o crescimento das formas promastigotas de L. amazonensis (com IC50 = 117,63 μg/mL). Para a forma celular amastigota intracelular, aquela de maior patogenia para o hospedeiro humano, o nanocompósito de γ- Fe2O3/PTh apresentou efeito de inibição significativo, com uma IC50 de 27,1 μg/mL (L. amazonensis) e 16,6 μg/mL (L. braziliensis). 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After being synthesized via the Fenton reaction, the hybrid magnetic nanocomposite γ-Fe2O3/PTh was characterized by UV-Vis, FTIR, SEM-EDS, and magnetization and particle size measurement techniques. The effective coating of PTh on the particles of the γ-Fe2O3/PTh nanocomposite was confirmed by spectroscopic measurements, which showed an average size of 41 nm and superparamagnetic behavior, with a magnetization saturation of 15.7 emu/g at room temperature. Then, the cytocompatibility profile of the nanocomposite with mammalian cells and human erythrocytes was investigated, as well as its anti-Leishmania potential against two species that cause tegumentary leishmaniasis (L. amazonensis and L. braziliensis) in their two stages of development (promastigotes and amastigote). When we implemented the cytocompatibility studies, we verified that the γ- Fe2O3/PTh nanocomposite did not reduce the viability of the cells tested (peritoneal macrophages, fibroblasts, and vero), having shown a low capacity to cause rupture in human red blood cells of different phenotypes, which indicates a good hemocompatibility. Overall, the in vitro cytotoxicity studies of the γ-Fe2O3/PTh nanocomposite showed it to have a promising cytocompatibility profile, opening the possibility of its use in therapeutic formulations. Finally, it was also possible to show that this nanocomposite significantly inhibited the growth of promastigotes of L. amazonensis (with IC50 = 117.63 μg/mL). For the intracellular amastigote cell form, the one most pathogenic for the human host, the γ-Fe2O3/PTh nanocomposite showed a significant inhibition effect, with an IC50 of 27.1 μg/mL (L. amazonensis) and 16.6 μg /ml (L. braziliensis). It was also verified that the γ-Fe2O3/PTh nanocomposite can cause a more intense depolarization of the mitochondrial membrane on the promastigote forms of L. amazonensis. Our results indicate that the γ-Fe2O3/PTh nanocomposite emerges as a promising material for advances in the treatment of tegumentary leishmaniasis through the proposal of a nanobiotechnological product that would offer good efficacy against different species of parasites without causing damage to the host cell (macrophage).porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia de MateriaisUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessMateriais não metálicosNanocompósito magnéticoLeishmaniose tegumentarNanotecnologiaDesenvolvimento de um nanocompósito magnético baseado em óxido de ferro e polimero condutor (γ-Fe2O3-Politiofeno) como uma proposta de plataforma terapêutica contra leishmaniose tegumentarinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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