Desenvolvimento de um hidrogel termorresponsivo contendo o extrato das cascas do caule de Commiphora leptophloeos com potencial aplicação no tratamento de candidíase vulvovaginal
Commiphora leptophloeos (Mart.) J.B. Gillett. (Burseraceae) is a medicinal plant native to the Caatinga biome, popularly used to treat gynecological infections. The present work aimed to characterize the chromatographic profile and marker content of the C. leptophloeos stem bark extract, and to eval...
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| Formato: | doctoralThesis |
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| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
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Burseraceae Imburana Infecções fúngicas Fitoterápicos CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE |
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Burseraceae Imburana Infecções fúngicas Fitoterápicos CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE Medeiros, Renato Dantas de Desenvolvimento de um hidrogel termorresponsivo contendo o extrato das cascas do caule de Commiphora leptophloeos com potencial aplicação no tratamento de candidíase vulvovaginal |
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Commiphora leptophloeos (Mart.) J.B. Gillett. (Burseraceae) is a medicinal plant native to the Caatinga biome, popularly used to treat gynecological infections. The present work aimed to characterize the chromatographic profile and marker content of the C. leptophloeos stem bark extract, and to evaluate its toxicity and antifungal and antibiofilm potential against Candida spp., through pre-clinical tests in vitro and in vivo. The study also aimed to develop a new thermoresponsive hydrogel containing C. leptophloeos extract. The hydrogel was developed by incorporating the extract (4%) into a hydrogel formulation based on chitosan (1.0%) and poloxamer 407 (18%), and evaluated using physical (organoleptic characteristics, rheological tests and texture profile analysis), chemical (proanthocyanidin content and pH) and microbiological parameters. Under the conditions of the study, the extract and hydrogel showed good physicochemical and microbiological stability for 3 months at 25 °C ± 2 °C and 60% ± 5% relative humidity (RH). In addition, the phytochemical analyses carried out by liquid chromatography and mass spectrometry and by chemical tests enabled the annotation and quantification of the total proanthocyanidin content in the extract (230.38 mg/g of extract) and per gram of hydrogel (135.23 mg of proanthocyanidin/g of hydrogel). Additionally, the hydrogel had an appearance, colour and odour characteristic of the extract, a pH close to 4.5, compatible with the vaginal environment, and a sol-gel transition temperature close to body temperature (35 °C). The toxicity of the extract and hydrogel were assessed in vitro by the haemolytic activity and cytotoxicity tests on uterine/endometrial epithelial cells (HEC-1A), and in vivo by the acute toxicity test on the alternative Galleria mellonella model. In all tests, the free extract and the hydrogel formulation proved to be biocompatible, since they did not cause cytotoxicity in human erythrocytes and HEC-1A cells, and no signs of acute toxicity and mortality were observed in G. mellonella larvae. In vitro antifungal and antibiofilm efficacy was evaluated against reference strains of Candida spp. and clinical isolates (including fluconazole-resistant strains) obtained from blood cultures of patients with candidaemia and vaginal secretions of patients with vulvovaginal candidiasis. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum fungicidal concentration (MFC) were determined using the microdilution technique, and biofilm inhibition was assessed using the crystal violet and XTT assays. The synergistic effect of the extract in combination with fluconazole was determined using the checkerboard method. The extract showed antifungal activity with MIC values ranging from 2,500 to 312.5 μg/mL and significantly reduced the biofilm formed on all the Candida spp. strains investigated. Furthermore, the combined action of the extract with fluconazole produced synergistic antifungal effects against Candida spp. (IFIC=0.311.5). Furthermore, the antifungal potential of the free extract and hydrogel were evaluated in vivo in the alternative model of C. albicans infection in G. mellonella. The hydrogel containing the extract showed greater antifungal potential than the free extract at all concentrations tested, and in the survival assay showed high larval viability in larvae infected with C. albicans. In general, the findings of this work revealed that the antifungal and antibiofilm effect of C. leptophloeos extract was enhanced when incorporated into the hydrogel and toxicity was reduced. Finally, it can be concluded that the C. leptophloeos extract has a potential antifungal effect and can be applied as an active ingredient in the development of an herbal medicine for the treatment of fungal infections. |
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Langassner, Silvana Maria Zucolotto |
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ri-123456789-582322024-04-23T22:03:04Z Desenvolvimento de um hidrogel termorresponsivo contendo o extrato das cascas do caule de Commiphora leptophloeos com potencial aplicação no tratamento de candidíase vulvovaginal Medeiros, Renato Dantas de Langassner, Silvana Maria Zucolotto https://orcid.org/0000-0003-2208-7808 http://lattes.cnpq.br/9604683278634721 https://orcid.org/0000-0002-2768-0793 http://lattes.cnpq.br/7390416147619446 Silva Júnior, Arnobio Antônio da https://orcid.org/0000-0002-7516-1787 http://lattes.cnpq.br/2593509584288129 Fabri, Rodrigo Luiz Chaves, Douglas Siqueira de Almeida Padovan, Ana Carolina Barbosa Burseraceae Imburana Infecções fúngicas Fitoterápicos CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE Commiphora leptophloeos (Mart.) J.B. Gillett. (Burseraceae) is a medicinal plant native to the Caatinga biome, popularly used to treat gynecological infections. The present work aimed to characterize the chromatographic profile and marker content of the C. leptophloeos stem bark extract, and to evaluate its toxicity and antifungal and antibiofilm potential against Candida spp., through pre-clinical tests in vitro and in vivo. The study also aimed to develop a new thermoresponsive hydrogel containing C. leptophloeos extract. The hydrogel was developed by incorporating the extract (4%) into a hydrogel formulation based on chitosan (1.0%) and poloxamer 407 (18%), and evaluated using physical (organoleptic characteristics, rheological tests and texture profile analysis), chemical (proanthocyanidin content and pH) and microbiological parameters. Under the conditions of the study, the extract and hydrogel showed good physicochemical and microbiological stability for 3 months at 25 °C ± 2 °C and 60% ± 5% relative humidity (RH). In addition, the phytochemical analyses carried out by liquid chromatography and mass spectrometry and by chemical tests enabled the annotation and quantification of the total proanthocyanidin content in the extract (230.38 mg/g of extract) and per gram of hydrogel (135.23 mg of proanthocyanidin/g of hydrogel). Additionally, the hydrogel had an appearance, colour and odour characteristic of the extract, a pH close to 4.5, compatible with the vaginal environment, and a sol-gel transition temperature close to body temperature (35 °C). The toxicity of the extract and hydrogel were assessed in vitro by the haemolytic activity and cytotoxicity tests on uterine/endometrial epithelial cells (HEC-1A), and in vivo by the acute toxicity test on the alternative Galleria mellonella model. In all tests, the free extract and the hydrogel formulation proved to be biocompatible, since they did not cause cytotoxicity in human erythrocytes and HEC-1A cells, and no signs of acute toxicity and mortality were observed in G. mellonella larvae. In vitro antifungal and antibiofilm efficacy was evaluated against reference strains of Candida spp. and clinical isolates (including fluconazole-resistant strains) obtained from blood cultures of patients with candidaemia and vaginal secretions of patients with vulvovaginal candidiasis. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum fungicidal concentration (MFC) were determined using the microdilution technique, and biofilm inhibition was assessed using the crystal violet and XTT assays. The synergistic effect of the extract in combination with fluconazole was determined using the checkerboard method. The extract showed antifungal activity with MIC values ranging from 2,500 to 312.5 μg/mL and significantly reduced the biofilm formed on all the Candida spp. strains investigated. Furthermore, the combined action of the extract with fluconazole produced synergistic antifungal effects against Candida spp. (IFIC=0.311.5). Furthermore, the antifungal potential of the free extract and hydrogel were evaluated in vivo in the alternative model of C. albicans infection in G. mellonella. The hydrogel containing the extract showed greater antifungal potential than the free extract at all concentrations tested, and in the survival assay showed high larval viability in larvae infected with C. albicans. In general, the findings of this work revealed that the antifungal and antibiofilm effect of C. leptophloeos extract was enhanced when incorporated into the hydrogel and toxicity was reduced. Finally, it can be concluded that the C. leptophloeos extract has a potential antifungal effect and can be applied as an active ingredient in the development of an herbal medicine for the treatment of fungal infections. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Commiphora leptophloeos (Mart.) J.B. Gillett. (Burseraceae) é uma planta medicinal nativa do bioma Caatinga, utilizada popularmente no tratamento de infecções ginecológicas. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o perfil cromatográfico e o teor do marcador do extrato da casca do caule de C. leptophloeos, e avaliar sua toxicidade e potencial antifúngico e antibiofilme contra Candida spp., por meio de ensaios pré-clínicos in vitro e in vivo. O estudo também objetivou desenvolver um novo hidrogel termorresponsível contendo o extrato C. leptophloeos. O hidrogel foi desenvolvido a partir da incorporação do extrato (4%) a uma formulação de hidrogel à base de quitosana (1,0%) e poloxâmero 407 (18%), e avaliado por meio dos parâmetros físicos (características organolépticas, testes reológicos e análise do perfil de textura), químicos (teor de proantocianidinas e pH) e microbiológicos. Nas condições do estudo, o extrato e o hidrogel apresentaram boa estabilidade físico-química e microbiológica por 3 meses a 25 °C ± 2 °C e 60% ± 5% de umidade relativa (UR). Além disso, as análises fitoquímicas realizadas por cromatografia líquida e espectrometria de massas e por testes químicos permitiram a anotação e a quantificação de teor proantocianidinas totais no extrato livre (230,38 mg/g de extrato) e por grama de hidrogel (135,23 mg de proantocianidina/g de hidrogel). Ademais, o hidrogel apresentou aspecto, cor e odor característico do extrato, pH próximo de 4,5, compatível com o ambiente vaginal e temperatura de transição sol-gel próxima da temperatura corporal (35 °C). A toxicidade do extrato e do hidrogel foi avaliada in vitro pelos ensaios da atividade hemolítica e de citotoxicidade em células epiteliais uterinas/endometriais (HEC-1A), e in vivo pelo teste de toxicidade aguda no modelo alternativo de Galleria mellonella. Em todos os testes, o extrato livre e a formulação de hidrogel se mostraram biocompatíveis, uma vez que não causaram citotoxicidade em eritrócitos humanos e em células HEC-1A, e não foi observado nenhum sinal de toxicidade aguda e mortalidade nas larvas de G. mellonella. A eficácia antifúngica e antibiofilme in vitro foi avaliada contra cepas referência de Candida spp. e isolados clínicos (incluindo cepas resistentes a fluconazol) obtidos de hemoculturas de pacientes com candidemia e secreção vaginal de pacientes com candidíase vulvovaginal. A concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração fungicida mínima (MFC) foram determinadas pela técnica de microdiluição, e a inibição do biofilme foi avaliada pelos ensaios de cristal violeta e XTT. O efeito sinérgico do extrato em combinação com fluconazol foi determinado pelo método de checkerboard. O extrato apresentou atividade antifúngica com valores de CIM variando de 2.500 a 312,5 μg/mL e reduziu significativamente o biofilme formado em todas as cepas de Candida spp. investigadas. Além disso, a ação combinada do extrato com fluconazol produziu efeitos antifúngicos sinérgicos contra Candida spp. (IFIC=0,31-1,5). Adicionalmente, o potencial antifúngico do extrato livre e do hidrogel foi avaliado in vivo no modelo alternativo de infecção por C. albicans em G. mellonella. O hidrogel contendo o extrato apresentou maior potencial antifúngico do que o extrato livre em todas as concentrações testadas, e no ensaio de sobrevivência mostrou alta viabilidade larval em larvas infectadas por C. albicans. Em geral, os achados deste trabalho revelaram que efeito antifúngico e antibiofilme do extrato de C. leptophloeos foi potencializado quando incorporado no hidrogel e a toxicidade foi reduzida. Finalmente, pode-se concluir que o extrato de C. leptophloeos apresenta potencial efeito antifúngico e pode ser aplicado como ativo no desenvolvimento de um fitoterápico para o tratamento de infecções fúngicas. 2026-01-22 2024-04-23T22:02:28Z 2023-09-26 doctoralThesis MEDEIROS, Renato Dantas de. Desenvolvimento de um hidrogel termorresponsivo contendo o extrato das cascas do caule de Commiphora leptophloeos com potencial aplicação no tratamento de candidíase vulvovaginal. Orientadora: Dra. Silvana Maria Zucolotto Langassner. 2023. 67f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58232 pt_BR Acesso Embargado application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E INOVAÇÃO TECNOLÓGICA EM MEDICAMENTOS |