Obtenção, caracterização e avaliação da atividade antifúngica de nanopartículas de quitosana contendo o peptídio TistH identificado na peçonha do escorpião Tityus stigmurus
The Tityus stigmurus scorpion venom has been studied in recent years and revealed many toxins (peptides) with high potential for biotechnological applications. The transcriptomics approach from the venom glands of T. stigmurus, realized by our scientific group, identified several bioactive peptid...
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| Autor principal: | |
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| Outros Autores: | |
| Formato: | doctoralThesis |
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| Publicado em: |
Brasil
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27580 |
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Anti-candida Nanocarreadores biodegradáveis Quitosana Peptídeo TistH Tityus stigmurus CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA |
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Anti-candida Nanocarreadores biodegradáveis Quitosana Peptídeo TistH Tityus stigmurus CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA Rêgo, Manoela Torres do Obtenção, caracterização e avaliação da atividade antifúngica de nanopartículas de quitosana contendo o peptídio TistH identificado na peçonha do escorpião Tityus stigmurus |
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The Tityus stigmurus scorpion venom has been studied in recent years and revealed many
toxins (peptides) with high potential for biotechnological applications. The transcriptomics
approach from the venom glands of T. stigmurus, realized by our scientific group,
identified several bioactive peptides with pharmacological potential. Among the molecules
identified, the activity of peptide like-hypotensins class (TistH, Tityus stigmurus
hypotensin), reported in the literature, evidenced the TistH with bradykinin-potentiating
peptide, in addition exert antifungal effect. The maximum efficacy of this class of
compounds can be achieved by immobilizing it in specific and suitable biomaterials or
suitable carriers. This study objective to obtained and characterized physiochemically
TistH-loading cross-linked chitosan nanoparticles for incorporation and adsorption,
evaluate the biocompatibility as well as improve of antifungal effect. The nanossystems
containing the TistH by incorporation (CN-TistH-Inc) and absorption (CN-TistH-Ads)
methods at concentration of 0.5 and 1.0% were obtained by ionic gelation technique. The
nanosystems at 0.5 and 1.0% were analyzed by dynamic light scattering showed positive
zeta potential, with size particles less than 160 nm and polydispersity index less than 0.3.
The encapsulation efficiency were greater than 96.5% and the success was confirmed by
polyacrylamide gel electrophoresis and Fourier transform infrared spectroscopy. The CNTistH-Inc and CN-TistH-Ads at 0.5 and 1.0% were analyzed by atomic force microscopy
and scanning electronic microscopy evidenced nanometric particles, spherical shape with
smooth surface and homogeneous aspects. The stability was evaluated by particle size and
polydispersity index can possible observed stable colloidal dispersions for 4 months.
According in vitro release profile was observed for all formulations prolonged and
sustained release for 24 hours, with kinetic parabolic diffusion mechanism. The
biocompatibility was evaluated in erythrocytes, normal cells originated from murine
macrophage (RAW 264.7) and kidney of African green monkeys (Vero E6) suggested
biocompatibility that both nanosystems, in concentration used for antifungal assay, not
demonstrated be hemolytic and cytotoxic, respectively. The antifungal activity was
evaluated through of determination of the Minimum inhibitory concentration (MIC),
minimum fungicidal concentration (MFC) and antibiofilm activity used yeast of genus
Candida. The CN-TistH-Inc and CN-TistH-Ads showed a minimal inhibitory
concentration of 89.2 µg/mL against Candida albicans, 11.1 µg/mL for C. parapsilosis and
C. tropicalis, confirmed by minimum fungicidal concentrations assay. Moreover, the
TistH-loaded cross-linked chitosan nanoparticles significantly reduced the biofilm
formation of clinical yeast sepsis of C. tropicalis and C. krusei, as well as clinical yeasts of
vulvovaginal candidiasis of C. albicans. Thus, this study demonstrated that chitosan
nanoparticles are promising for carrying and delivering the peptides TistH from Tityus
stigmurus, with improve antifungal activity against genus Candida spp. may eventually be
applied in the future as a possible antifungal agent. |
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Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes |
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ri-123456789-275802019-08-25T05:20:16Z Obtenção, caracterização e avaliação da atividade antifúngica de nanopartículas de quitosana contendo o peptídio TistH identificado na peçonha do escorpião Tityus stigmurus Rêgo, Manoela Torres do Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes Silva Júnior, Arnobio Antonio da Machado, Paula Renata Lima Andrade, Vânia Sousa Martins, Alice Maria Costa Azevedo, Eduardo Pereira de Anti-candida Nanocarreadores biodegradáveis Quitosana Peptídeo TistH Tityus stigmurus CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA The Tityus stigmurus scorpion venom has been studied in recent years and revealed many toxins (peptides) with high potential for biotechnological applications. The transcriptomics approach from the venom glands of T. stigmurus, realized by our scientific group, identified several bioactive peptides with pharmacological potential. Among the molecules identified, the activity of peptide like-hypotensins class (TistH, Tityus stigmurus hypotensin), reported in the literature, evidenced the TistH with bradykinin-potentiating peptide, in addition exert antifungal effect. The maximum efficacy of this class of compounds can be achieved by immobilizing it in specific and suitable biomaterials or suitable carriers. This study objective to obtained and characterized physiochemically TistH-loading cross-linked chitosan nanoparticles for incorporation and adsorption, evaluate the biocompatibility as well as improve of antifungal effect. The nanossystems containing the TistH by incorporation (CN-TistH-Inc) and absorption (CN-TistH-Ads) methods at concentration of 0.5 and 1.0% were obtained by ionic gelation technique. The nanosystems at 0.5 and 1.0% were analyzed by dynamic light scattering showed positive zeta potential, with size particles less than 160 nm and polydispersity index less than 0.3. The encapsulation efficiency were greater than 96.5% and the success was confirmed by polyacrylamide gel electrophoresis and Fourier transform infrared spectroscopy. The CNTistH-Inc and CN-TistH-Ads at 0.5 and 1.0% were analyzed by atomic force microscopy and scanning electronic microscopy evidenced nanometric particles, spherical shape with smooth surface and homogeneous aspects. The stability was evaluated by particle size and polydispersity index can possible observed stable colloidal dispersions for 4 months. According in vitro release profile was observed for all formulations prolonged and sustained release for 24 hours, with kinetic parabolic diffusion mechanism. The biocompatibility was evaluated in erythrocytes, normal cells originated from murine macrophage (RAW 264.7) and kidney of African green monkeys (Vero E6) suggested biocompatibility that both nanosystems, in concentration used for antifungal assay, not demonstrated be hemolytic and cytotoxic, respectively. The antifungal activity was evaluated through of determination of the Minimum inhibitory concentration (MIC), minimum fungicidal concentration (MFC) and antibiofilm activity used yeast of genus Candida. The CN-TistH-Inc and CN-TistH-Ads showed a minimal inhibitory concentration of 89.2 µg/mL against Candida albicans, 11.1 µg/mL for C. parapsilosis and C. tropicalis, confirmed by minimum fungicidal concentrations assay. Moreover, the TistH-loaded cross-linked chitosan nanoparticles significantly reduced the biofilm formation of clinical yeast sepsis of C. tropicalis and C. krusei, as well as clinical yeasts of vulvovaginal candidiasis of C. albicans. Thus, this study demonstrated that chitosan nanoparticles are promising for carrying and delivering the peptides TistH from Tityus stigmurus, with improve antifungal activity against genus Candida spp. may eventually be applied in the future as a possible antifungal agent. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) A peçonha do escorpião Tityus stigmurus tem sido estudada nos últimos anos e revelado um conjunto de toxinas (peptídeos) com elevado potencial para aplicações biotecnológicas. A análise transcriptômica da glândula da peçonha do T. stigmurus, realizada por nosso grupo de pesquisa, identificou uma variedade de peptídeos com potencial farmacológico. Dentre as moléculas apresentadas, a atividade de um peptídeo semelhante a classes das hipotensinas (TistH, Tityus stigmurus hipotensina) tem sido relatada na literatura, por ser capaz de potencializar o efeito da bradicinina, além de exercer efeito antifúngico. Sabe-se que para alcançar uma eficácia máxima, moléculas bioativas podem ser incorporadas à biomateriais ou nanocarreadores poliméricos. Com esse foco, o estudo teve como objetivo obter e caracterizar físico-quimicamente nanopartículas de quitosana contendo o peptídeo TistH obtidas pelos métodos de incorporação e adsorção, avaliar sua biocompatibilidade, bem como a capacidade de potencializar o efeito antifúngico. As nanopartículas contendo o peptídeo TistH, tanto pelo método de incorporação (NQ-TistH-Inc) como adsorção (NQTistH-Ads), foram obtidas através da técnica de gelificação iônica. Os nanossistemas na concentração de 0,5 e 1,0%, quando avaliados através do espalhamento dinâmico de luz, apresentaram superfície de partícula catiônica, com diâmetros médios inferiores a 160 nm e índice de polidispersidade inferior 0,3. A eficiência de incorporação demonstrou ser superiores a 96,5% e o seu sucesso foi confirmado através da técnica de eletroforese em gel de poliacrilamida e espectroscopia na região do infravermelho. As NQ-TistH-Inc e NQ-TistH-Ads nas concentrações de 0,5 e 1,0% foram analisadas através da microscopia de força atômica e microscopia eletrônica de varredura com fonte de emissão de campo, onde foi possível evidenciar partículas na escala nanométrica com formas esféricas, superfícies lisas e aspectos homogêneos. A estabilidade foi avaliada através do tamanho das partículas e do índice de polidispersidade, em que foi possível evidenciar uma dispersão coloidal estável por 4 meses. Com relação ao perfil de liberação, foi observado para todas as formulações uma liberação prolongada e sustentada durante as 24 horas, seguindo o mecanismo cinético de difusão parabólica. A biocompatibilidade foi avaliada tanto em eritrócitos, como em linhagens de células normais originadas de macrófagos de murinos (RAW 264.7) e células normais originadas de rim de macaco verde africano (Vero E6), demonstrando que os nanossistemas, nas concentrações utilizadas para os ensaios antifúngicos, não evidenciaram efeitos hemolíticos e citotóxicos, respectivamente. A atividade antifúngica foi avaliada através dos ensaios de determinação concentração inibitória mínima (CIM), concentração fungicida mínima (CFM) e atividade antibiofilme, utilizando cepas do gênero Candida. As NQ-TistH-Inc e NQ-TistH-ADS revelaram uma CIM de 89,2 µg/mL contra Candida albicans, 11,1 µg/mL para C. parapsilosis e C. tropicalis, resultados confirmados pelo ensaio de concentração fungicida mínimo. Além disso, as formulações reduziram significativamente a formação de biofilmes de cepas clínicas de sepses de C. tropicalis e C. krusei, bem como cepas clínicas de candidíase vulvovaginal da espécie C. albicans. Sendo assim, as nanopartículas de quitosana apresentaram ótimo desempenho no carreamento do peptídeo TistH e foram capazes de potencializar o efeito antifúngico contra leveduras do gênero Candida podendo eventualmente ser aplicada no futuro como um possível agente antifúngico. 2019-08-19T23:54:15Z 2019-08-19T23:54:15Z 2019-05-23 doctoralThesis RÊGO, Manoela Torres do. Obtenção, caracterização e avaliação da atividade antifúngica de nanopartículas de quitosana contendo o peptídio TistH identificado na peçonha do escorpião Tityus stigmurus. 2019. 107f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27580 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS |