Desenvolvimento de sistemas de liberação compostos pelo conjugado quitosana-arginina visando o tratamento tópico de feridas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Shikida, Danielle Nishida Ramos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Arginine-conjugated chitosan; Cicatrização; Conjugado quitosana-arginina; Healing; Nanoparticle; Nanopartícula; Release system; Sistema de liberação; Topical treatment; Tratamento tópico
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60137/tde-24032022-153744/

A arginina é um aminoácido condicionalmente essencial no processo de cicatrização. Catabolizada pela óxido nítrico sintase e arginases, a arginina é rapidamente depletada durante o processo de cicatrização de feridas crônicas, dificultando a síntese de colágeno e outras proteínas que contribuem para a regeneração tecidual. A administração de arginina no local da ferida pode compensar sua deficiência. Para evitar seu rápido metabolismo e promover a liberação sustentada, neste trabalho a arginina foi conjugada à quitosana (CHITARG) e este polímero foi utilizado para a preparação de nanopartículas (NPCHITARG). O potencial de NP-CHITARG para encapsular a arginina foi investigada. O conjugado CHITARG foi caracterizado por RMN, TGA, DSC e morfologia por MEV. NPCHITARG, obtida por um método de nanoprecipitação, foi caracterizada em termos de tamanho, polidispersidade, potencial zeta, morfologia e eficiência de encapsulação da arginina. Para fins de comparação, nanopartículas preparadas com quitosana (NP-CHIT) também foram avaliadas. A citotoxicidade das NP-CHITARG foi investigada em cultura de fibroblastos. Por fim, estudos in vivo em feridas induzidas em ratos Wistar Hannover foram realizados com as formulações espessadas com hidroxietilcelulose (HEC). Neles foram investigados o índice de cicatrização (IC), níveis das enzimas mieloperoxidase (MPO) e N-acetil-β-D-glicosaminidase (NAG) e nível de hidroxiprolina nas feridas após 3, 10 e 20 dias do tratamento. NP-CHIT e NP-CHITARG apresentaram tamanho nanométrico, 57 e 56nm, respectivamente, potencial zeta positivo e pH 6. A adição de arginina a quitosana ou as dispersões de CHITARG aumentou aproximadamente 2 vezes o tamanho das nanopartículas e diminuiu o pH das dispersões para 5,5, no caso da NP-CHITARG, e para 5,0, no caso da NP-CHIT. NP-CHITARG foi capaz de encapsular cerca de 36% de arginina a partir da concentração inicial de 10 mg. A eficiência de encapsulação da NP-CHIT, por outro lado, foi de 13%. A redispersão das nanopartículas em água mantiveram a arginina encapsulada, com apenas 9,1 e 1,6% de liberação, a partir da NP-CHIT e da NP-CHITARG, respectivamente, imediatamente após a redispersão. As dispersões mantiveram-se estáveis, sem liberação de arginina excedente, por até 48h. As nanopartículas não foram citotóxicas para os fibroblastos. In vivo, todas as feridas cicatrizaram após 20 dias de tratamento, inclusive aquelas tratadas com a formulação controle negativo (composta apenas por HEC), apresentando todas ICs semelhantes. As análises bioquímicas mostraram, no entanto, diferenças no padrão de cicatrização. As amostras de pele tratadas com as NP-CHITARG, contendo ou não arginina, apresentaram níveis de MPO semelhantes ao presente na pele íntegra (sem ferida), o que não ocorreu com as formulações que não continham nanopartículas e nem com a NP-CHIT. Os níveis de NAG, por sua vez, mantiveram-se semelhantes aos da pele íntegra apenas quando as feridas foram tratadas com a NP-CHITARG que continha arginina encapsulada. Esse tratamento também resultou, após 20 dias, em níveis de hidroxiprolina semelhantes ao presente na pele sem ferida. Desta forma, foi possível sintetizar o conjugado CHITARG, preparar nanopartículas a partir dele e encapsular a arginina. O tratamento das feridas com as NPCHITARG, principalmente com a NP-CHITARG contendo arginina, parecem ter evitado um processo inflamatório acentuado durante o processo de cicatrização. Mais ainda, esse tratamento possibilitou o fechamento da ferida e deu origem a um tecido com conteúdo de colágeno semelhante aquele presente na pele íntegra.