nanoencapsulação de polifenóis

Introdução

Câncer cólon-retal

1 milhão de diagnósticos/ano (WHO)

Prevenção do Câncer

Umas das maiores prioridades na Saúde Pública.

Relação Dieta X Risco de Câncer

Quimioprevenção

Fontes naturais

Atividade Antioxidante: Polifenóis

Atividade X alvo e biodisponibilidade

Nanotecnologia.

Fisiopatologia do Câncer do Cólon e Cólon-Retal

Quimioprevenção

“Meio de manejo do câncer no qual a ocorrência da doença pode ser inteiramente, prevenida retardada ou revertida via administração de um ou mais compostos de ocorrência natural ou sintética.”

EROS

Estresse Oxidativo

Antioxidantes

Produção EROS

Mec. Antioxidantes

Produção EROS Mec. Antioxidantes

Quimioprevenção

Fitoquímicos

Baixa toxicidade

Efeitos Pleotrópicos

Dietas Ricas em frutas e vegetais: Efeito protetor na sáude

Polifenóis, taninos e antocianinas

Plantas ricas em antioxidantes naturais redução do risco de câncer do colón.

Polifenóis na quimioprevenção de Câncer de Cólon

Grande grupo fitoquímico: mais de 8000 substâncias identificadas.

Anel aromático com uma hidroxila reativa;

Ácidos fenólicos e flavonóides

Diversas atividades biológicas


Indução da Apoptose de células cancerosas

Promessa para o manejo terapêutico do câncer.

Ingestão diária: 1g/dia.


Curcumina Principal constituinte de Curcuma longa

Turmerico, açafrão;

Baixa solubilidade em água

Solúvel em solventes orgânicos: DMSO, etanol, acetona

Atividades Biológicas descritas Quimioproteção

Anti-inflamatória

Hipocolestrolêmica

Anti-microbiana

Anti-neoplásica


Curcumina

Inibição do fator de transcrição NF-kappaB

Atua em todas as fases da neoplasia.

Usos em estudos clínicos

Câncer cólon-retal

Síndrome do intestino irritável

Baixa biodisponibilidade e estabilidade.


Ácido Gálico

Presente em diversas plantas e frutos

Sóluvel em água

Atividades biológicas:

Anti-inflamatória

Anti-mutagência

Antioxidante

Efeito protetor no Câncer de Cólon induzido por DMH. (Giftson Senapathy et. al 2011)


Epigalocatequina-3-galato (E3G)

Polifenol mais abundante no chá verde (Camellia sinensis)

Responsável por 1/3 da atividade antioxidante

Efeito potenciais anti-cancer

Amplificação seletiva da inibição de crescimento celular.

Diminuição de efeitos adversos de outros agente de quimioprevenção.

Segurança, baixo custo e boa biodisponibilidade

Atividades antioxidante e anti-inflamatória


Epigalocatequina-3-galato (E3G)

Estudos in vitro

Interrupção do ciclo celular

Estimula apoptose de células cancerosa

Estimula reparo de DNA mediado por IL-23

Aumenta atividade de LT citotóxicos.

Seletividade de ação para células cancerosas

Tirosina-quinase específica

Ação sobre topoisomerases


Ácido Elágico

Encontrado conjugado com açúcares ou polimerizados (elagiotaninos)

Elagiotaninos: Não absorvidos.

Presente em amêndoas e vinho, pêssego, etc.

Estimula a apoptose seletiva de células Caco-2 (Malik et al, 2011) e Câncer de cólon induzido por DHM.

Interrupção do ciclo celular e estimulação de apoptose

Atividades biológica

Anti-bacteriana

Anti-angiogenese

Anti-hiperglicêmico

Anti-hipertensivo

Anti-inlamatória

Nanotecnologia

Nanotecnologia

Objetiva a produção de partículas em nano-escala (10-1000nm) e alta relação superfície-volume.

Nanotecnologia do Câncer: forma prospectiva de prevenção, diagnóstico e tratamento do câncer

Vetorização dos compostos

Aumento de solubilidade/biodisponibilidade

Alta penetração em tumores e alta especificidade

Polifenóis: baixa biodisponibilidade

Nanoencapsulação: direcionamento e potenciação do efeito

Nanotecnologia

Vetorização dos compostos

Diminui efeitos em células normais

Requisito: Resistir a obstáculos hidrostáticos, bioquímicos e biofísicos

Aplicações clínica: 5 – 200nm

Abordagens utilizadas

Top-down

Bottom-up

Nanotecnologia

Parâmetros a serem observados

Físico-químicos

Tamanho

Superfície

Estrutura

Propriedades de superfície

Cargas das partículas

Relação superfície-volume

Difusão e extravasamento tissular, Excreção renal

Nanotecnologia

Sistema de Vetorização

Define estabilidade, administração, absorção, metabolismo e biodisponibilidade no local de ação.

Nanoparticulas

Orgânicos: Lipossomas, Micelas, Nanopartículas poliméricas

Inorgânicos: quantum dots, nanopartículas de ouro, nanopartículas magnéticas

In vivo: facilmente reconhecidas como corpos estranhos

Estratégias para aumentar o tempo de residência no sangue: Nanopartículas lípídicas

Nanotecnologia

Nanopartículas lipídicas: biodegradabilidade, biodisponibilidade e possibilidade de vetorização

Permite diversa vias de administração

Nanotecnologia

Nanoemulsões

Dispersões de gotículas líquidas insolúveis

O/A ou A/O

Utilizada geralmente para fármacos fracamente solúveis

Produção micropartículas

Emulsificantes

Métodos de Emulsificação

Vantagens

Aumenta a dispersibilidade de drogas pouco solúveis

Protege interações droga-componentes nutricionais

Aumenta a absorção e biodisponibilidade

Nanotecnologia

Lipossomas

Vesículas compostas de pelo menos uma bicamada fosfolipídica.

Composição qualitativa da membrana

Estabilidade de membrana, eficiência da encapsulação e capacidade de retenção da droga carreada.

Colesterol, glicolipídeos, proteínas de membrana e polímeros.

Permite carrear drogas hidrofílicas e lipofílicas.

Procedimento

Nanotecnologia

Nanopartículas lipídicas sólidas (SLN)

Dispersão aquosa de lipídios sólidos estabilizadas por tensoativos ou pós secos adquiridos após spray-drying ou liofilização

Diametro médio: 50 – 1000nm

Produção

Lipídios são fundidos e dispersados em meio aquoso e tensoativo

Procedimentos diversos posteriores

Homogeinização em alta pressão, técnicas de ultrassom e microemulsão.

Nanotecnologia

Nanopartículas lipídicas sólidas (SLN)

Características

Estabilidade física

Liberação controlada do fármaco

Possibilidade de incorporação fármacos hidrofóbico e hidrofílicos.

Facilidade de produção em grande-escala

Evita uso de solventes orgânicos

Uso de lipídios fisiológicos

Nanotecnologia

Carreadores Nanolipídicos (NLC)

Combinação de matriz lipídica sólida com aprisionamento de lipídios líquidos no interior

Nanotecnologia

Modificadores de superfície de nanopartículas

Necessário para ser sítio específico

Aumentar a meia vida da nanopartícula: modificadores hidrofílicos

PEG

Um dos mais utilizados

Aumenta a meia vida da nanopartícula: evita sequestro fagocitário

Pouco específico para a vetorização: Ausência de grupos reativo

Nanotecnologia

Polissacarídeos: Biocompatibilidade e biodegradabilidade bem conhecidas

Alginatos: ácido-β-D-manurônico e ácido α-1-glicurônico

Usados na terapêutica sustentatada no TGI

Quitosana: Derivado deacetilado da quitina

Propriedades farmacológicas: antitumoral, imunomodulador, antibacteriano

Cargas positivas: possibilita uso como vetor gênico

Indicado para vetorização em alvos tumorais: disruptura e atividade indutora apoptótica.

Nanotenologia

Nanoencapsulação de Curcumina

Sahu et. al., 2008: nanoencapslução em polímero com metoxiPEG-palmitato

Aumento da solubilidade e solubilidade aquosa

Nair et. al., 2010: Base cruzada de N-isopoliacrilamida, N-vinil-2-pirrolidona e PEGacrilato

Maior citotoxicidade de células cancerosas pancreáticas e 9X mais disponibilidade que substância a granel.

Maior indução da modulação de via NF-kappaB.

Donsi et. al., 2011: Encapsulação em nanoemulsões

Aumento da biodisponibilidade e evita recristalização durante armazenamento

Nanotenologia

Nanoencapsulação de Curcumina

Mazzarino et. al., 2011: Carreamento em nanopartículas em quitosana

Aumento de mucoadesividade e absorção ativa intestinal

Nayak et. al., 2010: Nanoemulsões de curcuminóides

Tamanho de partícula entre 100 e 250 nm

Aumento de meia vida, absorção GI e liberação controlada

Nanotecnologia

Nanoencapsulação de derivados do Ácido gálico

Nair et. al., 2010: Maior atividade antioxidante da E3G em nanopartículas que na forma livre

Dube, et. al., 2011: Encapsulação de E3G em Nanopartículas de quitosana-trifosfato

Aumento de absorção e atividades antioxidante, neuroprotetora e tumoral

Sanna, et. al., 2011: Encapsulação de E3G em Nanopartículas de ácido polilático-PEG

Aumenta eficácia na quimioprevenção do câncer de próstata.

Liang et. al., 2011: Encapsulação de polifenóis de chá verde em Nanopartículas de quitosana ( Carboximetilquitosana e cloridrato de quitosana)

Atividade significante contra células tumorais HepG2

Interfere na atividade apoptótica

Resultados aplicáveis para câncer retal: HT-29.

Conclusões

Questões a serem resolvidas:

Estudos in vivos e clínicos

Conclusões:

Polifenóis podem ser benéficos para a quimioprevenção de câncer cólon-retal.

A utilização de polifenóis associada à nanotecnologia pode melhorar a performance do polifenois.

Obrigado !!!

nanoencapsulação de polifenóis

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