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Type: Tese de Doutorado
Title: Avaliação pré-clínica de lipossomas pH-sensíveis de longa circulação contendo cisplatina
Authors: Alvaro Dutra de Carvalho Junior
First Advisor: Monica Cristina de Oliveira
First Referee: Jorge Luiz Pesquero
Second Referee: Geovanni Dantas Cassali
Third Referee: Zulmira Guerrero Marques Lacava
metadata.dc.contributor.referee4: Nereide Stela Santos Magalhaes
Abstract: cis-Diaminodicloroplatina (II) ou cisplatina (CDDP) é um dos agentes antineoplásicos mais utilizados no tratamento de uma variedade de tumores sólidos. Entretanto, a efetividade do seu uso clínico é dificultada pela indução de severos efeitos colaterais e sua tendência de promover quimiorresistência. Para resolver estes inconvenientes, sistemas de liberação de drogas têm sido desenvolvidos como os lipossomas pH-sensíveis de longa circulação contendo CDDP (SpHL-CDDP). Este trabalho apresenta a avaliação pré-clínica de formulações contendo CDDP encapsulada em SpHL-CDDP, envolvendo estudo de biodistribuição, eficácia antitumoral e avaliação toxicológica preliminar após administração em camundongos Swiss portadores de tumor sólido de Ehrlich. Inicialmente, para que o estudo de biodistribuição fosse realizado foi investigado o preparo de CDDP radiomarcada (CDDP*). A irradiação da CDDP no reator de pesquisa TRIGA MARK I IPR R-1 com o recobrimento da amostra com a cápsula de cádmio se mostrou mais adequado em termos de maior atividade específica (57,0 Bq.mg-1) em relação à amostra desprotegida (40,0 Bq.mg-1), sem ocorrer a degradação da CDDP. A avaliação da biodistribuição de SpHL-CDDP em camundongos Swiss portadores de tumor de Ehrlich mostrou uma maior permanência da formulação lipossomal no sangue em comparação à CDDP livre. Os valores de volume de distribuição foram iguais a 1807,91 e 651,60 mL/kg e de área sob a curva (ASC), iguais a 64,70 e 141,51 h.ìg/mL para os tratamentos com CDDP e SpHL-CDDP, respectivamente. A circulação sanguínea prolongada de SpHL-CDDP contribuiu para a obtenção de valor de ASC duas vezes superior na região tumoral em comparação ao tratamento com CDDP livre. Além disso, a partir da determinação do coeficiente de partição tecido/sangue (Kp) observou-se que o tratamento com SpHL-CDDP conduziu a uma distribuição extensiva maior na região tumoral do que após injeção de CDDP livre (Kp igual a 1,51 e 1,23, respectivamente), o que pode contribuir para uma maior eficácia antitumoral de SpHL-CDDP. O tratamento dos camundongos com SpHL-CDDP revelou também uma menor afinidade pelo tecido renal do que aquele observado para CDDP livre. Esse resultado é relevante, pois pode significar uma menor ou ausência de nefrotoxicidade após a administração de CDDP sob a forma ix obtidos com esse tratamento para as linhagens celulares GLC4 e GLC4/CDDP foram similares (1,32 ± 0,10 e 1,45 ± 0,15, respectivamente). Isso revela que os SpHL-CDDP foram capazes de contornar a resistência in vitro. Após a administração intravenosa das formulações de SpHL-CDDP e CDDP livre, o volume tumoral, a taxa de sobrevida e a variação do peso corporal dos animais foram avaliadas. Após 32 dias, a velocidade de crescimento do tumor sólido de Ehrlich em camundongos Swiss foi similar para os tratamentos com SpHL-CDDP e CDDP livre. No entanto, a mediana de sobrevida obtida para SpHL-CDDP foi maior do que aquela observada para o tratamento com a CDDP livre (66 e 52 dias, respectivamente). Os animais tratados com a CDDP livre apresentaram uma acentuada perda de peso corporal, fato não observado para os animais tratados com SpHL-CDDP. Estes resultados mostram que SpHL-CDDP foram capazes de manter o efeito antitumoral da CDDP sem induzir toxicidade aparente. Portanto, SpHL-CDDP mostrou ser uma estratégia interessante para o uso de CDDP no tratamento de tumores. encapsulada em lipossomas pH-sensíveis de longa circulação. Os órgãos do sistema fagocitário mononuclear, fígado e baço, também apresentaram a captação de SpHL-CDDP de forma extensiva. Na última etapa, foram investigadas a atividade citotóxica e antitumoral assim como a toxicidade de SpHL-CDDP em comparação à CDDP livre. A citotoxicidade e o acúmulo intracelular de CDDP foram avaliados em linhagens celulares de carcinoma de pulmão humano sensíveis (GLC4) ou resistentes a CDDP (GLC4/CDDP). A CDDP livre apresentou maior atividade citotóxica em comparação com SpHL-CDDP para as células sensíveis, o qual pode ser devido ao mecanismo de captura celular da formulação de SpHL-CDDP. Entretanto, na linhagem GLC4/CDDP, os SpHL-CDDP mostraram-se mais citotóxicos e os valores de IC50
Abstract: cis-Diamminedichloroplatinum (II) or cisplatin (CDDP) is one of the anticancer agents most widely used in the treatment of solid tumors. However, the effectiveness of its clinical use is hampered by the induction of severe side effects and its tendency to provoke chemoresistance. To circumvent these inconveniences, drug delivery systems, such as long-circulating and pH-sensitive liposomes containing CDDP (SpHL-CDDP) have been developed. This work presents the pre-clinical evaluation of SpHL-CDDP, involving biodistribution study, antitumoral efficacy and preliminary evaluation of toxicity after administration in Ehrlich solid tumor-bearing Swiss mice. Initially, it was investigated the preparation of radiolabelled CDDP (CDDP*). The irradiation of CDDP using the TRIGA MARK I IPR R-1 and with the covering of cadmium capsule showed to be more appropriate in terms of higher specific activity (57.0 kBq.mg-1) than that bare samples (40.0 kBq.mg-1). In addition, the CDDP* did not suffer any degradation. The biodistribution study of SpHL-CDDP in Ehrlich solid tumor-bearing Swiss mice revealed a higher residence time into bloodstream than that observed with free CDDP treatment. The values of distribution volume were equal to 1807.91 and 651.60 mL/kg and those of area under the curve (AUC) were equivalent to 64.70 and 141.51 h.g/mL for free CDDP and SpHL-CDDP treatments, respectively. The prolonged circulation of SpHL-CDDP into bloodstream allowed to get value of AUC that were two times superior in the tumor region than that obtained after free CDDP administration. In addition, the determination of tissue blood partition coefficient (Kp) showed that a higher extensive distribution in the tumor after SpHL-CDDP administration than that after free CDDP injection (Kp was equal to 1.51 and 1.23, respectively). This finding can contribute to a better antitumoral efficacy of SpHL-CDDP treatment. The treatment of mice with SpHL-CDDP also demonstrated a lower affinity for renal tissue than that observed with free CDDP treatment. This relevant result may signify a reduction or absence of nephrotoxicity after SpHL-CDDP administration. The extensive uptake of CDDP by organs of the mononuclear phagocytic system (liver and spleen) was occurred after SpHL-CDDP administration. Finally, it was investigated the citotoxicity, antitumoral effect and toxicity of SpHL-CDDP in comparison with xi free CDDP. The citotoxicity and intracellular accumulation of CDDP were evaluated in the human lung cancer cell line (GLC4) and its resistant subline to CDDP (GLC4/CDDP). The free CDDP showed higher citotoxic activity than that observed to SpHL-CDDP for sensitive cells line. This fact is probably related to different uptake mechanisms of the free and the encapsulated CDDP. However, it is worth noting that the liposomal formulation exhibited the same efficacy against CDDP-sensitive and CDDP-resistant cells. This finding indicates that these liposomes were able to overcome the resistance mechanisms in vitro. After the intravenous administration of SpHL-CDDP and free CDDP formulations, the tumor volume, survival rate, and body weight variation were evaluated. After 32 days, the growth of the Ehrlich solid tumor in Swiss mice was similar for both treatments. However, the median of survival obtained with SpHL-CDDP treatment was higher than that observed for free CDDP treatment (66 and 52 days, respectively). The animals treated with free CDDP presented a significant body weight loss. This fact was not observed for SpHL-CDDP treatment. These findings show that SpHL-CDDP treatment was able to maintain the antitumoral effect of CDDP without to induce the appearance of toxicity. Thus, the SpHL-CDDP proved to be a relevant strategy for the use of CDDP in the treatment of tumors.
Subject: Lipossomos
Tecnologia de liberação controlada
Cancer Tratamento
Tecnologia farmaceutica
Medicamentos Formas farmacêuticas
Farmácia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/FARD-7PUGY2
Issue Date: 19-Dec-2008
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