Desenvolvimento, caracterização e avaliação de nanocápsulas contendo nicotina, nornicotina, anatabina e anabasina para o tratamento de lesões do sistema nervoso central

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Zimmermann, Rafaela
• Orientador(a): Pranke, Patricia Helena Lucas
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Nanocápsulas; Nicotina; Anabasina; Sistema nervoso central; Lesões
• Palavras-chave em Inglês: Nanocapsules; Nicotine; Nornicotine; Anatabine; Anabasine
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/279638

A nanotecnologia é uma área de pesquisa inovadora que se desenvolveu ao longo das últimas duas décadas, explorando escalas nanométricas para o desenvolvimento de materiais, produtos e processos novos para diversas áreas, como medicina, cosméticos, indústria de alimentos e nanomaterias. Recentemente, muitas técnicas baseadas em nanotecnologia foram propostas para aprimorar a regeneração de tecidos. Sobretudo, nanopartículas, por apresentarem propriedades interessantes no campo da medicina regenerativa, como excelente biocompatibilidade e a capacidade de aumentar a biodisponibilidade do ativo. Lesões no sistema nervoso central (SNC) apresentam graves consequências, incluindo disfunções neurológicas, incapacidade e até morte. Traumas nessa região podem desencadear inflamação sistêmica, demandas metabólicas elevadas e déficits físicos, cognitivos e emocionais, resultando em perda de independência funcional e redução na qualidade de vida. Lesões cerebrais e na medula espinal são especialmente impactantes, prejudicando atividades diárias, movimento, raciocínio, com efeitos impactantes na qualidade de vida. Devido à versatilidade da nanotecnologia, que possibilita atuação em diferentes patologias, como lesão na medula espinal, a qual não há tratamento com o potencial para reabilitação, primeiramente foi realizada uma revisão bibliográfica para investigar os recentes avanços em nanotecnologia para o tratamento da lesão medular e reparação tecidual. Foi visto que, embora a nanotecnologia seja promissora para o tratamento da lesão medular, os testes em humanos ainda estão em fase teórica. No segundo momento, foi realizada uma revisão bibliográfica abordando métodos convencionais e novas tecnologias de nanoencapsulação, visando determinar o método mais eficaz para encapsular moléculas, especialmente as hidrofílicas, as quais apresentam um desafio significativo. Foi possível concluir que, os métodos mais utilizados para nanoencapsulação são baseados em processos de emulsificação. Diversos estudos forneceram evidências claras de que a nicotina, um alcaloide que constitui o princípio ativo do tabaco, apresenta poderosos efeitos fisiopatológicos no organismo, através de propriedades anti-inflamatórias e neuroprotetoras. Neste contexto, a nornicotina, anatabina e anabasina, análogos da nicotina, também demonstraram essas atividades em estudos recentes. Avaliando as interessantes propriedades da nicotina e seus análogos, um sistema nanoestruturado provavelmente iria potencializar seus efeitos benéficos bem como reduzir seus efeitos adversos. Na parte experimental desse trabalho, foram produzidas nanocápsulas inovadoras de poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA) contendo 3mg/mL de nicotina, nornicotina, anatabina ou anabasina, pelo método de deposição interfacial de polímero pré-formado (nanoprecipitação), as quais foram avaliadas quanto ao tamanho de partícula, índice de polidispersidade (PdI), potencial zeta, pH, porcentagem de eficiência de encapsulamento, morfologia, estabilidade e perfil de liberação. Testes in vitro com a linhagem celular PC12 foram realizados, como ensaios MTT, Live/Dead e ELISA, para verificar a citotoxicidade e atividade anti-inflamatória dos nicotinoides. Nesse estudo, foi possível produzir nanocápsulas de PLGA contendo nicotina, nornicotina, anatabina e anabasina, homogêneas e sem a presença de precipitados, com potencial zeta negativo, tamanho submicrométrico e baixo PdI, significando que há homogeneidade na distribuição dos tamanhos das partículas. A eficiência de encapsulação foi de 50,7%, 43,6%, 48,9% e 52,9%, respectivamente, para nicotina, nornicotina, anatabina e anabasina, demonstrando que aproximadamente a metade dos ativos se encontra associada às nanocápsulas. Na avaliação por microscopia eletrônica de transmissão (MET), as nanocápsulas mostraram morfologia esférica, regular e nanométrica, corroborando com os resultados encontrados na análise de tamanho de partícula e PdI. Todas as suspensões se mantiveram estáveis quando estocadas na geladeira, pelo período de 30 dias. Na análise do perfil de liberação, todas as nanocápsulas exibiram liberação inicial rápida, o que é atribuído principalmente ao fármaco ligado ou adsorvido à superfície das nanocápsulas e após, se manteve uma liberação sustentada. Os testes in vitro mostraram que o tratamento com nanocápsulas contendo nicotinoides não reduziu a viabilidade celular, o que indica que tanto as nanocápsulas quanto os nicotinoides não foram tóxicos para as células, nas concentrações avaliadas. No ensaio de ELISA, não foi observada variação na expressão de citocinas em células PC12 tratadas com nicotinoides, possivelmente devido às baixas concentrações utilizadas. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram que as nanocápsulas contendo nicotina, nornicotina, anatabina e anabasina foram satisfatoriamente desenvolvidas e caracterizadas. Ainda, não apresentaram citoxicidade nas concentrações testadas. Portanto, podem ser ferramentas terapêuticas promissoras para o tratamento de lesões do sistema nervoso central.