Desenvolvimento e caracterização de nanopartículas contendo meropenem e avaliação da atividade frente à Klebsiella pneumoniae resistente aos carbapenêmicos

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Andrioli, Andréa de Souza
• Orientador(a): Tavares, Guilherme Diniz
• Banca de defesa: Jozala, Ângela Faustino , Brandão, Humberto de Mello
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas
• Departamento: Faculdade de Farmácia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Resistência antimicrobiana; Carbapenemase; Klebsiella pneumoniae; Meropenem; Nanotecnologia; Antimicrobial resistance; Nanotechnology
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/18109

A Organização Mundial da Saúde (OMS) declarou a resistência antimicrobiana uma das maiores ameaças à saúde pública global no século XXI. Por isso, destaca a necessidade urgente de pesquisas por alternativas inovadoras, especialmente contra bactérias Gramnegativas críticas, como Klebsiella pneumoniae resistente aos carbapenêmicos (KpRC). Nesse contexto, a nanotecnologia emerge como uma estratégia promissora para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas. Assim, o presente estudo teve como objetivo desenvolver e caracterizar nanopartículas para a entrega do meropenem (MRP) visando obter nova alternativa terapêutica frente à KpRC. Para tanto, foram desenvolvidas três diferentes formulações contendo quitosana (QT), um polímero com atividade antimicrobiana promissora: nanopartículas constituídas essencialmente por QT (NPQT), lipossomas constituídos por dipalmitoilfosfatidilcolina e colesterol recobertos com QT (LQT) e nanopartículas associando prata, que também apresenta atividade antimicrobiana, com QT (AgNPQT). Apesar de apresentarem resultados condizentes com a literatura em relação ao diâmetro hidrodinâmico médio (DHm) (100,73 ± 2,71 nm), índice de polidispersividade (PdI) (0,300 ± 0,02) e potencial Zeta (PZ) (+ 26,97 ± 0,21 mV), as NPQT exibiram baixa eficiência de encapsulação (EE) (~3%), inviabilizando estudos posteriores. Para os lipossomas, após o recobrimento com QT, obtivemos aumento no DHm (de 120,79 ± 9,89 nm para 205,46 ± 18,41 nm), manutenção do PdI e inversão do PZ para valor positivo (+27,17 ± 1,36 mV). Ademais, a EE foi maior que a observada para as NPQT (~26%). Porém, os resultados de atividade antibacteriana in vitro frente a cepas de referência de K. pneumoniae produtoras de carbapenemase evidenciaram que a nanoestruturação não foi eficiente para reduzir a Concentração Inibitória Mínima (CIM) em comparação ao MRP livre (CIM > 500 µg/mL para ambas as amostras). Finalmente, as AgNPQT-ME-MRP apresentaram DHm = 75,21 ± 6,06 nm, PdI = 0,542 ± 0,02 e PZ = +41,60 ± 1,13 mV. Além disso, as análises de espectroscopia Raman e espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS) corroboraram a adsorção do MRP à superfície das AgNPQT. Para essa formulação, realizamos também a caracterização morfológica por Microscopia de Força Atômica, a qual revelou a obtenção de partículas esféricas e com tamanho condizente com o obtido para o DHm. Em relação à atividade frente à KpRC, a CIM das AgNPQT-MRP foi menor que a obtida para o MRP livre para todas as cepas testadas (referência e clínicas), com efeito bacteriostático. Esses resultados podem estar relacionados a possível ação sinérgica entre o MRP e os constituintes da nanopartícula e indicam potencial promissor para o enfrentamento a bactérias resistentes aos carbapenêmicos.