Nanopartículas polimérico-magnéticas contendo alumínio cloro ftalocianina contra células de câncer de mama

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Alan Kelbis Oliveira
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/35153
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2019.
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spelling Nanopartículas polimérico-magnéticas contendo alumínio cloro ftalocianina contra células de câncer de mamaNanobiotecnologiaTerapia fotodinâmicaNanossistemas polimérico-magnéticosMamas - câncerDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2019.A nanotecnologia atua como uma estratégia inovadora no estudo do câncer a partir da produção de nanossistemas biocompatíveis e biodegradáveis que possam carrear e liberar fármacos na região tumoral eliminando problemas de hidrofobicidade e toxicidade às células sadias. A terapia fotodinâmica (TFD) é um tratamento que envolve a combinação de um fotossensibilizante (FS) com a luz em comprimentos de onda específicos. Ela pode atuar destruindo tecidos tumorais por meio, principalmente, da geração de espécies reativas de oxigênio (ERO) e, dentre os FS mais utilizados, destaca-se a alumínio cloro ftalocianina (AlClFt). Diante disso, o objetivo desse estudo foi desenvolver um nanossistema poliméricomagnético contendo a AlClFt (NPPMagFt) e avaliar sua aplicação na TFD contra células tumorais de câncer de mama humano (MCF-7), murino (4T1) e fibroblasto murino (NIH-3T3) in vitro, além de nanossistemas ―controles‖: NPPs (nanopartículas de PLGA), NPPMag (nanopartículas de PLGA com nanopartículas de óxido de ferro) e NPPFt (nanopartículas de PLGA com a AlClFt). A caracterização foi realizada por meio de análises de estabilidade ao longo do tempo (DLS e potencial Zeta) sob diferentes temperaturas de armazenamento (4-8 ºC, 18-25 ºC, 37 ºC), propriedades fotofísicas de fluorescência, físico-químicas (FTIR), magnéticas, morfológicas (MEV e MET), além da capacidade na geração de ERO. Os ensaios in vitro avaliaram o perfil de internalização das NPPMagFt nas linhagens celulares e, posteriormente, foram conduzidos estudos de citotoxicidade dos nanossistemas através do método colorimétrico MTT com e sem a aplicação da TFD com uma fluência de 23 J/cm2, variando as concentrações dos nanossistemas, assim como o tempo de incubação com as linhagens celulares. Os resultados obtidos mostraram que houve a interação das nanopartículas magnéticas e de moléculas do FS na superfície das nanopartículas poliméricas, formando as NPPMagFt com formato esférico e estabilidade física por até 105 dias na temperatura de 4-8 ºC. Os espectros de fluorescência demonstram picos dentro da faixa terapêutica da TFD (680-685 nm), boa produção de ERO por meio do teste de decaimento da absorbância do isobenzofurano (DBF) e uma resposta dos nanossistemas poliméricomagnéticos quando expostos a um campo magnético externo. Em relação aos ensaios in vitro, observou-se que a internalização das NPPMagFt foi mais rápida nas células tumorais em relação aos fibroblastos e os ensaios de citotoxicidade na ausência de irradiação comprovam que o perfil de viabilidade celular de MCF-7 quando tratadas com os grupos experimentais não foi estatisticamente diferente do controle em nenhuma concentração, no entanto, a linhagem 4T1 foi mais sensível aos tratamentos com os nanossistemas NPPMag, NPPMagFt e NPPFt independente da concentração testada, enquanto que a linhagem não tumoral murina NIH-3T3 apresentou maior redução de células viáveis quando a concentração do FS era de 2 e 5 μM. Após aplicação da TFD, foi constatada que a incubação das células com os nanossistemas por quatro horas e na maior concentração dos constituintes causou maior citotoxicidade, principalmente para a linhagem MCF-7 exposta às NPPMagFt e NPPFt, com valores de viabilidade chegando a 41% e 42%, respectivamente. Para as linhagens murinas, tumorais ou não, o efeito citotóxico causado após irradiação foi menor, mesmo assim, as NPPMagFt e NPPFt quando em contato com essas células nos dois tempos de incubação causaram maior redução do número de células viáveis em relação aos outros nanossistemas. Portanto, com esse trabalho foi possível desenvolver um nanossistema estável e com características promissoras que pode servir como alternativa ao tratamento do câncer de mama utilizando a TFD e, se combinada à magnetohipertermia, pode aumentar a capacidade citotóxica em células cancerosas sensíveis à altas temperaturas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF).Nanotechnology acts as an innovative strategy in the study of cancer from the production of biocompatible and biodegradable nanosystems that can carry and release drugs in the tumor region eliminating problems of hydrophobicity and toxicity to healthy cells. Photodynamic therapy (PDT) is a treatment that involves combining a photosensitizer (FS) with light at specific wavelengths. It can act by destroying tumor tissues through mainly the generation of reactive oxygen species (ROS), and among the most commonly used SF, aluminum chloro phthalocyanine (AlClFt) stands out. Therefore, the objective of this study was to develop a polymer-magnetic nanosystem containing AlClFt (NPPMagFt) and to evaluate its application in PDT against human breast cancer cells (MCF-7), murine (4T1) and murine fibroblast (NIH- 3T3) in vitro, in addition to "control" nanosystems: NPPs (PLGA nanoparticles), NPPMag (PLGA nanoparticles with iron oxide nanoparticles) and NPPFt (PLGA nanoparticles with AlClFt). The characterization was carried out by means of stability analyzes over time (DLS and Zeta potential) under different storage temperatures (4-8 °C, 18- 25 °C, 37 °C), photophysical properties of fluorescence, physicochemical properties (FTIR ), magnetic, morphological (MEV and MET), besides the capacity in the production of ROS. The in vitro assays evaluated the internalization profile of NPPMagFt in cell lines and, later, nano-system cytotoxicity studies were conducted through the MTT colorimetric method with and without the application of PDT at a flow rate of 23 J/cm2, varying the concentrations of nanosystems, as well as the incubation time with the cell lines. The results showed that there was interaction of the magnetic nanoparticles and FS molecules on the surface of the polymer nanoparticles, thus forming the spherical shape NPPMagFt and physical stability for up to 105 days at a temperature of 4-8 ºC. Fluorescence spectra show peaks within the therapeutic range of PDT (680-685 nm), good ROS production through the isobenzofuran (DBF) decay test and a response of the polymer-magnetic nanosystems when exposed to a magnetic field external. In relation to the in vitro assays, it was observed that the internalization of NPPMagFt was faster in the tumor cells in relation to the fibroblast and the cytotoxicity tests in the absence of irradiation prove that the cell viability profile of MCF-7 when treated with the groups was not statistically different from the control at any concentration, however, the 4T1 lineage was more sensitive to the NPPMag, NPPMagFt and NPPFt nanosystem treatments independent of the concentration tested, whereas the NIH-3T3 murine non-tumor cell line presented greater cell reduction viable when the FS concentration was 2 and 5 μM. After PDT application, it was observed that the incubation of the cells with the nanosystems for four hours and in the higher concentration of the constituents caused higher cytotoxicity, especially for MCF-7 line exposed to NPPMagFt and NPPFt, with viability values reaching 41% and 42%, respectively. For the murine or non-tumor cell lines, the cytotoxic effect after irradiation was lower, even though the NPPMagFt and NPPFt when in contact with these cells in the two incubation times caused a greater reduction in the number of viable cells in relation to the other nanosystems. Therefore, it was possible to develop a stable and promising nanosystem that could serve as an alternative to the treatment of breast cancer using PDT and, if combined with magnetohyperGarcia, Mônica PereiraLima, Alan Kelbis Oliveira2019-07-26T18:53:23Z2019-07-26T18:53:23Z2019-07-262019-03-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Alan Kelbis Oliveira. Nanopartículas polimérico-magnéticas contendo alumínio cloro ftalocianina contra células de câncer de mama. 2019. xiv, 110 f., il. Dissertação (Mestrado em Nanociência e Nanobiotecnologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.http://repositorio.unb.br/handle/10482/35153A concessão da licença desta coleção refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-14T18:14:14Zoai:repositorio.unb.br:10482/35153Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-14T18:14:14Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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