Inibidores da via de síntese de vitamina B6 entregues por associação com nanopartículas contra Plasmodium spp.
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-24092025-180008/ |
Resumo: | Os parasitas protozoários do género Plasmodium são os agentes causadores da malária e estão altamente distribuídos entre os países tropicais. Apesar dos esforços atuais para erradicar a doença, a malaria continua a representar um enorme problema de saúde pública e um fardo socioeconómico, principalmente nos países em desenvolvimento. Seu controle depende principalmente da químioprofilaxia e do tratamento, mas devido à complexa biologia dos parasitas, e aos perfis farmacocinéticos subóptimos dos medicamentos, as resistências estão a ocorrer rapidamente. Por conseguinte, os investimentos na descoberta de medicamentos, na desconvolução de alvos e no fornecimento de medicamentos são fundamentais na luta contra a malária. Os alvos ideais dos fármacos são específicos para que o patogéneo reduza os efeitos secundários sobre o ser humano. Os novos medicamentos devem ter um modo de ação único e um excelente perfil farmacocinético. Aqui, avaliamos a eficácia de três compostos que inibem a via biossintética da vitamina B6 do Plasmodium falciparum, o agente patogénico mais devastador causador da malária. A eficácia dos compostos foi avaliada in vitro, em cultura celular, e in vivo, e o modo de ação foi analisado em silico. Apesar dos dados inicialmente promissores, não foi possível mostrar nenhum efeito para dois dos compostos in vivo, enquanto uma nova síntese para o terceiro composto foi iniciada. Numa tentativa de implementar um sistema de administração de medicamentos para que os compostos aumentassem o seu perfil farmacocinético, foi investigada a absorção passiva de nanopartículas de ouro em hemácias infectadas com P. falciparum. O comportamento de absorção era especifico ao tamanho das nanopartículas, dependente da concentração e do tempo, e tendencialmente mais elevado para as hemácias infectadas sobre as não-infectadas. A incubação com inibidores de canal iónico aumentou a absorção em comparação à células não tratadas por mecanismos crípticos. As nanopartículas foram localizadas dentro do parasita mas não nas hemácias não infectadas e tiveram um efeito antiproliferativo sobre o P. falciparum em cultura. Os efeitos citotóxicos eram mais fracos contra as linhas celulares humanas e murinas, indicando uma absorção específica do parasita. O potencial terapêutico translacional das nanopartículas de ouro foi ainda testado para a terapia fototérmica. Após irradiação de laser, as nanopartículas mataram as células proporcionalmente à dose administrada. No geral, os resultados sugerem um potencial promissor para nanopartículas de ouro na terapia da malária. |
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Inibidores da via de síntese de vitamina B6 entregues por associação com nanopartículas contra Plasmodium spp.Nanoparticle-assisted Drug Delivery of Vitamin B6 Pathway Inhibitors in Malaria.DrogasDrugsGold NanoparticlesMalariaMaláriaNanopartículas de ouroNanotechnologyNanotecnologiaVitamin B6Vitamina B6Os parasitas protozoários do género Plasmodium são os agentes causadores da malária e estão altamente distribuídos entre os países tropicais. Apesar dos esforços atuais para erradicar a doença, a malaria continua a representar um enorme problema de saúde pública e um fardo socioeconómico, principalmente nos países em desenvolvimento. Seu controle depende principalmente da químioprofilaxia e do tratamento, mas devido à complexa biologia dos parasitas, e aos perfis farmacocinéticos subóptimos dos medicamentos, as resistências estão a ocorrer rapidamente. Por conseguinte, os investimentos na descoberta de medicamentos, na desconvolução de alvos e no fornecimento de medicamentos são fundamentais na luta contra a malária. Os alvos ideais dos fármacos são específicos para que o patogéneo reduza os efeitos secundários sobre o ser humano. Os novos medicamentos devem ter um modo de ação único e um excelente perfil farmacocinético. Aqui, avaliamos a eficácia de três compostos que inibem a via biossintética da vitamina B6 do Plasmodium falciparum, o agente patogénico mais devastador causador da malária. A eficácia dos compostos foi avaliada in vitro, em cultura celular, e in vivo, e o modo de ação foi analisado em silico. Apesar dos dados inicialmente promissores, não foi possível mostrar nenhum efeito para dois dos compostos in vivo, enquanto uma nova síntese para o terceiro composto foi iniciada. Numa tentativa de implementar um sistema de administração de medicamentos para que os compostos aumentassem o seu perfil farmacocinético, foi investigada a absorção passiva de nanopartículas de ouro em hemácias infectadas com P. falciparum. O comportamento de absorção era especifico ao tamanho das nanopartículas, dependente da concentração e do tempo, e tendencialmente mais elevado para as hemácias infectadas sobre as não-infectadas. A incubação com inibidores de canal iónico aumentou a absorção em comparação à células não tratadas por mecanismos crípticos. As nanopartículas foram localizadas dentro do parasita mas não nas hemácias não infectadas e tiveram um efeito antiproliferativo sobre o P. falciparum em cultura. Os efeitos citotóxicos eram mais fracos contra as linhas celulares humanas e murinas, indicando uma absorção específica do parasita. O potencial terapêutico translacional das nanopartículas de ouro foi ainda testado para a terapia fototérmica. Após irradiação de laser, as nanopartículas mataram as células proporcionalmente à dose administrada. No geral, os resultados sugerem um potencial promissor para nanopartículas de ouro na terapia da malária.Protozoan parasites of the genus Plasmodium are the causative agent of malaria and are highly distributed among tropical countries. Despite ongoing efforts to eradicate the disease, malaria still represents a huge public health problem and socioeconomic burden, especially in developing countries. Malaria control mainly relies on chemoprophylaxis and treatment but due to the complex biology of the parasites on one hand and suboptimal pharmacokinetic profiles of drugs on the other, resistances are occurring rapidly. Therefore, investments in drug discovery, target deconvolution, and drug delivery are fundamental in the fight against malaria. Ideal drug targets are specific for the pathogen to reduce side effects on humans. Novel drugs should have a unique mode of action and an excellent pharmacokinetic profile. Here, we assessed the efficacy of three compounds inhibiting the vitamin B6 biosynthetic pathway of Plasmodium falciparum, the most devastating pathogen causing malaria. Compound efficacy was assessed in vitro, in cell culture, and in vivo and the mode of action was analysed in silico. Despite initially promising data, no effect for two of the compounds could be shown in vivo whereas a new synthesis for the third compound was initiated. In an attempt to implement a drug delivery system for the compounds to increase their pharmacokinetic profile, passive uptake of gold nanoparticles into P. falciparum-infected RBCs was investigated. Uptake behaviour was nanoparticle size-specific, concentration and time-dependent, and tendentially higher for infected over non-infected RBCs. Incubation with ion channel inhibitors increased uptake compared to non-treated cells by cryptic mechanisms. Nanoparticles were localised inside the parasite but not in non-infected RBCs and had an antiproliferative effect on P. falciparum in culture. Cytotoxic effects were weaker against human and murine cell lines pointing towards parasite-specific uptake. The translational therapeutic potential of gold nanoparticles was further tested for photothermal therapy. Upon laser irradiation, nanoparticles killed cells in a dose-dependent manner. Overall, results suggest a promising potential for gold nanoparticles in malaria therapy.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMarinho, Claudio Romero FariasWrenger, CarstenKrüger, Arne2022-08-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42135/tde-24092025-180008/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-26T11:19:02Zoai:teses.usp.br:tde-24092025-180008Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-26T11:19:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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