Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28469
Resumo: A neoplasia e a resistência bacteriana estão entre os principais desafios na área biomédica atualmente, cenário este que demanda estudo e desenvolvimento de tratamentos alternativos. Nanopartículas metálicas tem se mostrado promissoras em aplicações dessa natureza. Esta tese apresenta aplicações de nanopartículas de ouro e prata (NanoAu e NanoAg, respectivamente) a sistemas biológicos. NanoAu são consideradas como potenciais plataformas para drug delivery. Entretanto, é essencial o entendimento da interação dessas partículas com os organismos vivos antes da sua utilização como nanocarreadores. Assim, o primeiro estudo apresenta a síntese e caracterização de NanoAu e a investigação dos efeitos anti-inflamatório, analgésico e antitumoral, além da biodistribuição das mesmas e o seu efeito sobre vários tipos de tecidos. As NanoAu foram sintetizadas por meio de uma rota de baixo impacto ambiental e caracterizadas com microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espectroscopia na região do UV-Visível (UV-vis). Posteriormente, células HT-29 foram expostas às NanoAu e avaliou-se a apoptose por meio da atividade da caspase-3. Em relação a ensaios in vivo, NanoAu foram administradas a camundongos Swiss fêmeas e ratos machos para posterior avaliação das suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. A biodistribuição das NanoAu e seu impacto sobre os tecidos foram estudados por espectroscopia de UV-Vis e análise histopatológica, respectivamente. A apoptose das células foi dependente da dose para concentrações de NanoAu entre 40 g ml-1 e 80 g ml-1 (p < 0,05). A melhor atividade anti-inflamatória foi observada na dose de 1500 g kg-1 , o que ocasionou uma redução de 49,3% na migração de leucócitos. NanoAu mostraram analgesia periférica na dose de 1500 g kg-1 e foram encontradas no fígado, baço, rim e pulmão dos camundongos Swiss. O exame histopatológico revelou extravasamento de hemácias no pulmão. Já o segundo estudo, aborda a investigação do efeito sinérgico metabólico das NanoAg combinadas ao hiclato de doxiciclina. Para isso foi utilizada a bioespectroscopia ATR-FTIR de amostras bacterianas de Staphylococcus aureus. A PCA foi aplicada ao grupo de espectros mostrando um padrão de diferenciação entre as classes. Devido à complexidade dos dados obtidos (apresentarem bandas de sobreposição e bastante variância dentro da mesma classe), foi necessário o emprego da ferramenta de seleção de variáveis PLS-DA. Foram identificados que todos os antimicrobianos desse estudo interferem na síntese protéica. Valores de sensibilidade de 75%, 100% e 75 % para Controle, NanoAg e hiclato de doxiciclina respectivamente. Ainda foi determinado se havia ou não diferença estatística nos valores médios de absorbância, isso permitiu apontar em quais casos os biomarcadores eram mais expressos o que sugeriu a possível causa da sinergia do efeito antibacteriano das NanoAu combinadas com hiclato de doxiciclina. Os resultados obtidos nos dois estudos confirmam a potencialidade das nanopartículas sintetizadas em nosso grupo de pesquisa como possíveis nanocarreadores.
id UFRN_c2ffc08f13b24256df860da14c4179ed
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28469
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da SilvaDelmonte, Mauricio Roberto BomioSilva Júnior, Arnóbio Antonio daFechine, Pierre Basilio AlmeidaLemos, Sherlan GuimarãesGasparotto, Luiz Henrique da Silva2020-02-11T18:16:47Z2020-02-11T18:16:47Z2019-11-29ATHAYDE, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva. Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata. 2019. 161f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28469A neoplasia e a resistência bacteriana estão entre os principais desafios na área biomédica atualmente, cenário este que demanda estudo e desenvolvimento de tratamentos alternativos. Nanopartículas metálicas tem se mostrado promissoras em aplicações dessa natureza. Esta tese apresenta aplicações de nanopartículas de ouro e prata (NanoAu e NanoAg, respectivamente) a sistemas biológicos. NanoAu são consideradas como potenciais plataformas para drug delivery. Entretanto, é essencial o entendimento da interação dessas partículas com os organismos vivos antes da sua utilização como nanocarreadores. Assim, o primeiro estudo apresenta a síntese e caracterização de NanoAu e a investigação dos efeitos anti-inflamatório, analgésico e antitumoral, além da biodistribuição das mesmas e o seu efeito sobre vários tipos de tecidos. As NanoAu foram sintetizadas por meio de uma rota de baixo impacto ambiental e caracterizadas com microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espectroscopia na região do UV-Visível (UV-vis). Posteriormente, células HT-29 foram expostas às NanoAu e avaliou-se a apoptose por meio da atividade da caspase-3. Em relação a ensaios in vivo, NanoAu foram administradas a camundongos Swiss fêmeas e ratos machos para posterior avaliação das suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. A biodistribuição das NanoAu e seu impacto sobre os tecidos foram estudados por espectroscopia de UV-Vis e análise histopatológica, respectivamente. A apoptose das células foi dependente da dose para concentrações de NanoAu entre 40 g ml-1 e 80 g ml-1 (p < 0,05). A melhor atividade anti-inflamatória foi observada na dose de 1500 g kg-1 , o que ocasionou uma redução de 49,3% na migração de leucócitos. NanoAu mostraram analgesia periférica na dose de 1500 g kg-1 e foram encontradas no fígado, baço, rim e pulmão dos camundongos Swiss. O exame histopatológico revelou extravasamento de hemácias no pulmão. Já o segundo estudo, aborda a investigação do efeito sinérgico metabólico das NanoAg combinadas ao hiclato de doxiciclina. Para isso foi utilizada a bioespectroscopia ATR-FTIR de amostras bacterianas de Staphylococcus aureus. A PCA foi aplicada ao grupo de espectros mostrando um padrão de diferenciação entre as classes. Devido à complexidade dos dados obtidos (apresentarem bandas de sobreposição e bastante variância dentro da mesma classe), foi necessário o emprego da ferramenta de seleção de variáveis PLS-DA. Foram identificados que todos os antimicrobianos desse estudo interferem na síntese protéica. Valores de sensibilidade de 75%, 100% e 75 % para Controle, NanoAg e hiclato de doxiciclina respectivamente. Ainda foi determinado se havia ou não diferença estatística nos valores médios de absorbância, isso permitiu apontar em quais casos os biomarcadores eram mais expressos o que sugeriu a possível causa da sinergia do efeito antibacteriano das NanoAu combinadas com hiclato de doxiciclina. Os resultados obtidos nos dois estudos confirmam a potencialidade das nanopartículas sintetizadas em nosso grupo de pesquisa como possíveis nanocarreadores.Neoplasia and bacterial resistance are among the main challenges in the biomedical área. It requires study and development of alternative. Metal nanoparticles have shown promise in such applications. This thesis presents applications of gold and silver nanoparticles (NanoAu and NanoAg, respectively) to biological systems. NanoAu are considered as potential drug delivery platforms. However, understanding the interaction of these particles with living organisms before their use as nanocarriers is essential. Thus, the first study presents the synthesis and characterization of NanoAu and the investigation of antiinflammatory, analgesic and antitumor effects, as well as their biodistribution and their effect on various tissue types. The NanoAu were synthesized by enviromental friendly route and characterized by transmission electron microscopy (TEM) and UV-Vis spectroscopy (UV-vis). Subsequently, HT-29 cells were exposed to NanoAu and apoptosis was evaluated by caspase-3 activity. Regarding in vivo assays, NanoAu were administered to female Swiss mice and male rats for further evaluation of their anti-inflammatory and analgesic properties. NanoAu biodistribution and its impact on tissues were studied by UVVis spectroscopy and histopathological analysis, respectively. Cell apoptosis was dose dependent for NanoAu concentrations between 40 µg ml -1 and 80 µg ml -1 (p <0.05). The best anti-inflammatory activity was observed at 1500 g kg-1, which led to a reduction of 49.3% in leukocyte migration. NanoAu showed peripheral analgesia at 1500 g kg-1 and were found in the liver, spleen, kidney and lung of Swiss mice. Histopathological examination revealed extravasation of red blood cells in the lung. The second study addresses the investigation of the metabolic synergistic effect of NanoAg combined with doxycycline hiclate, DO. ATR-FTIR biospectroscopy of bacterial samples of Staphylococcus aureus was used. PCA was applied to the spectrum group showing a pattern of differentiation between the classes. Due to the complexity of the obtained data (presenting overlapping bands and enough variance within the same class), it was necessary to use the PLS-DA variable selection tool. It was identified that all antimicrobials in this study interfere with protein synthesis. Sensitivity values of 75%, 100% and 75% for Control, NanoAg and doxycycline hyclate respectively. It was also determined whether or not there was a statistical difference in the mean absorbance values, which allowed us to indicate in which cases the biomarkers were more expressed, which suggested the possible cause of the synergy of the antibacterial effect of NanoAu combined with doxycycline hyclate. The results obtained in both studies confirm the potential of synthesized nanoparticles in our research group as possible nanocarriers.CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICANanopartículas de ouroHT-29Nanopartículas de prataEscherichia coliEfeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prataGold and silver nanoparticles applied to biological systemsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTEfeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.txtEfeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain556869https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28469/2/Efeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.txte8f894708623bc64947298dd8c48381aMD52THUMBNAILEfeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.jpgEfeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1437https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28469/3/Efeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.jpgd55722f2c74ceec3137dbd1ca3eb7386MD53ORIGINALEfeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdfapplication/pdf8959702https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28469/1/Efeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf122fb2284b0b96f66988899d9802fb09MD51123456789/284692020-02-16 04:55:17.762oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28469Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-02-16T07:55:17Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Gold and silver nanoparticles applied to biological systems
title Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
spellingShingle Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Nanopartículas de ouro
HT-29
Nanopartículas de prata
Escherichia coli
title_short Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
title_full Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
title_fullStr Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
title_full_unstemmed Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
title_sort Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata
author Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva
author_facet Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva
author_role author
dc.contributor.authorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Delmonte, Mauricio Roberto Bomio
dc.contributor.referees1ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Silva Júnior, Arnóbio Antonio da
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees3.none.fl_str_mv Fechine, Pierre Basilio Almeida
dc.contributor.referees3ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.referees4.none.fl_str_mv Lemos, Sherlan Guimarães
dc.contributor.referees4ID.pt_BR.fl_str_mv
dc.contributor.author.fl_str_mv Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gasparotto, Luiz Henrique da Silva
contributor_str_mv Gasparotto, Luiz Henrique da Silva
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Nanopartículas de ouro
HT-29
Nanopartículas de prata
Escherichia coli
dc.subject.por.fl_str_mv Nanopartículas de ouro
HT-29
Nanopartículas de prata
Escherichia coli
description A neoplasia e a resistência bacteriana estão entre os principais desafios na área biomédica atualmente, cenário este que demanda estudo e desenvolvimento de tratamentos alternativos. Nanopartículas metálicas tem se mostrado promissoras em aplicações dessa natureza. Esta tese apresenta aplicações de nanopartículas de ouro e prata (NanoAu e NanoAg, respectivamente) a sistemas biológicos. NanoAu são consideradas como potenciais plataformas para drug delivery. Entretanto, é essencial o entendimento da interação dessas partículas com os organismos vivos antes da sua utilização como nanocarreadores. Assim, o primeiro estudo apresenta a síntese e caracterização de NanoAu e a investigação dos efeitos anti-inflamatório, analgésico e antitumoral, além da biodistribuição das mesmas e o seu efeito sobre vários tipos de tecidos. As NanoAu foram sintetizadas por meio de uma rota de baixo impacto ambiental e caracterizadas com microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espectroscopia na região do UV-Visível (UV-vis). Posteriormente, células HT-29 foram expostas às NanoAu e avaliou-se a apoptose por meio da atividade da caspase-3. Em relação a ensaios in vivo, NanoAu foram administradas a camundongos Swiss fêmeas e ratos machos para posterior avaliação das suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. A biodistribuição das NanoAu e seu impacto sobre os tecidos foram estudados por espectroscopia de UV-Vis e análise histopatológica, respectivamente. A apoptose das células foi dependente da dose para concentrações de NanoAu entre 40 g ml-1 e 80 g ml-1 (p < 0,05). A melhor atividade anti-inflamatória foi observada na dose de 1500 g kg-1 , o que ocasionou uma redução de 49,3% na migração de leucócitos. NanoAu mostraram analgesia periférica na dose de 1500 g kg-1 e foram encontradas no fígado, baço, rim e pulmão dos camundongos Swiss. O exame histopatológico revelou extravasamento de hemácias no pulmão. Já o segundo estudo, aborda a investigação do efeito sinérgico metabólico das NanoAg combinadas ao hiclato de doxiciclina. Para isso foi utilizada a bioespectroscopia ATR-FTIR de amostras bacterianas de Staphylococcus aureus. A PCA foi aplicada ao grupo de espectros mostrando um padrão de diferenciação entre as classes. Devido à complexidade dos dados obtidos (apresentarem bandas de sobreposição e bastante variância dentro da mesma classe), foi necessário o emprego da ferramenta de seleção de variáveis PLS-DA. Foram identificados que todos os antimicrobianos desse estudo interferem na síntese protéica. Valores de sensibilidade de 75%, 100% e 75 % para Controle, NanoAg e hiclato de doxiciclina respectivamente. Ainda foi determinado se havia ou não diferença estatística nos valores médios de absorbância, isso permitiu apontar em quais casos os biomarcadores eram mais expressos o que sugeriu a possível causa da sinergia do efeito antibacteriano das NanoAu combinadas com hiclato de doxiciclina. Os resultados obtidos nos dois estudos confirmam a potencialidade das nanopartículas sintetizadas em nosso grupo de pesquisa como possíveis nanocarreadores.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-11-29
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-02-11T18:16:47Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-02-11T18:16:47Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ATHAYDE, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva. Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata. 2019. 161f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28469
identifier_str_mv ATHAYDE, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva. Efeitos anti-inflamatório, antitumoral e analgésico de nanopartículas de ouro e antibacteriano de nanopartículas de prata. 2019. 161f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28469
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.program.fl_str_mv PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28469/2/Efeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28469/3/Efeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf.jpg
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28469/1/Efeitosantiinflamatorio_Athayde_2019.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv e8f894708623bc64947298dd8c48381a
d55722f2c74ceec3137dbd1ca3eb7386
122fb2284b0b96f66988899d9802fb09
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814832843852873728