Preparação, caracterização e marcação de lipossomas pH - sensíveis com tecnécio-99m para identificação de focos inflamatórios
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Frederic Jean Georges Frezard
Carlos Jorge Simal Rodrigues
Maria Helena andrade Santana
Vanessa Carla Furtado Mosqueira
Carlos Jorge Simal Rodrigues
Maria Helena andrade Santana
Vanessa Carla Furtado Mosqueira
Resumo
A caracterização físico-química de lipossomas pH-sensíveis convencionais e de longa circulação (DOPE/CHEMS e aPEG2000-DSPE ou mPEG2000-DSPE/DOPE/ CHEMS, respectivamente) bem como de lipossomas não-pH-sensíveis convencionais e de longa circulação (DOPC/COL e aPEG2000-DSPE ou mPEG2000- DSPE/DOPC/COL ou mPEG2000-DSPE/HSPC/COL, respectivamente) mostrou diâmetro médio das vesículas compreendido entre 99,8 nm e 124,3 nm, apresentando boa homogeneidade (índice de polidispersão 0,25). O potencial zeta foi negativo para todas as preparações, exceto para os lipossomas modificados com aPEG2000-DSPE, os quais apresentaram potencial zeta positivo. As imagens de microscopia de força atômica mostraram que os lipossomas pH-sensíveis convencionais são propensos à agregação das vesículas. Estudos in vitro dainteração do sistema complemento com os lipossomas foram realizados em soro de rato usando um ensaio hemolítico. Os lipossomas não-pH-sensíveis convencionais e de longa circulação ativaram o sistema complemento enquanto os lipossomas pHsensíveisconvencionais e de longa circulação mostraram ser menos ativadores do complemento. Estudos de biodistribuição e imagens cintilográficas foram realizados para avaliar a habilidade de lipossomas pH-sensíveis de longa circulação, constituídos por mPEG2000-DSPE/DOPE/CHEMS, e marcados com tecnécio-99m (99mTc) para identificar sítios de inflamação e infecção em modelos experimentais. Lipossomas pH-sensíveis de longa circulação contendo glutationa foram marcadoscom 99mTc-Hexametilpropileno amino oxima (99mTc-HMPAO). Os lipossomas pHsensíveis de longa circulação radiomarcados (99mTc-LpHS) foram administrados por via intravenosa em ratos e camundongos após indução dos processos inflamatório e infeccioso, respectivamente. Nos estudos de biodistribuição os animais foramsacrificados em intervalos de tempos pré-estabelecidos e os tecidos removidos para determinação da radioatividade em um cintilador de poço. As imagens cintilográficas foram obtidas em diferentes tempos após administração intravenosa dos 99mTc- LpHS. Os 99mTc-LpHS foram significativamente captados pelos órgãos do sistema fagocitário mononuclear (baço e fígado). Além disso, a captação dos 99mTc-LpHS no foco inflamatório e no abscesso foi significativamente maior quando comparada aos respectivos controles (p<0,05) e as lesões foram visualizadas nas imagens cintilográficas em 30 minutos após injeção dos 99mTc-LpHS. A relação alvo/não-alvo da radioatividade contada nas regiões de interesse foi superior a 1,5 para todos ostempos investigados. Esses resultados indicam que os 99mTc-LpHS apresentam alto tropismo para regiões inflamadas e infectadas e podem ser úteis como um radiofármaco para auxiliar no diagnóstico de processos inflamatórios e infecciosos.
Abstract
Physicochemical characterization of conventional and long-circulating pH-sensitive liposomes (DOPE/CHEMS and aPEG2000-DSPE or mPEG2000-DSPE/DOPE/CHEMS, respectively) as well as conventional and long-circulating non-pH-sensitive liposomes (DOPC/COL and aPEG2000-DSPE or mPEG2000-DSPE/DOPC/COL, or mPEG2000-DSPE/HSPC/COL, respectively) showed mean diameter vesicles between 99.8nm and 124,3nm, presenting good homogeneity (polydispersity index 0,25). The zeta potential was negative in all liposomes preparations, except in liposomes modified with aPEG2000-DSPE, which presented a positive zeta potential. Atomic force microscopy images showed that conventional pH-sensitive liposomes are prone to aggregation of vesicles. In vitro studies of the interaction of the complement system with the liposomes were performed using a hemolytic assay in rat serum. The nonpH- sensitive liposomes activated the complement system while pH-sensitiveliposomes shown to be poor activators of complement in rat serum. Studies of biodistribution and scintigraphic imaging were performed to evaluate the ability of long-circulating pH-sensitive liposomes composed of mPEG2000- DSPE/DOPE/CHEMS and labeled with technetium-99m (99mTc) to identify inflammatory and infectious sites in experimental models. Preformed glutathionecontaining long-circulating pH-sensitive liposomes were labeled with 99mTc- Hexamethylpropyleneamine oxime (99mTc-HMPAO). The radiolabeled long-circulating pH-sensitive liposomes (99mTc-SpHL) were administered intravenously afterinflammatory and infectious foci were induced in rats and mice, respectively. In the biodristribution studies, the animals were killed at pre-established time intervals, and tissues were removed and analyzed for 99mTc content using an automatic scintillation apparatus. Scintigraphic imaging was performed at different times after injection of99mTc-SpHL. A significantly amount of 99mTc-SpHL was taken up by organs of the mononuclear phagocyte system (spleen and liver). Moreover, the 99mTc-SpHL uptake was significantly higher in the inflamed and infected regions when compared to the respective controls (p<0.05), and the lesions could be visualized scintigraphically at30 minutes after injection. The ratio of the target/no-target radioactivity counts was superior to 1.5 at all times investigated. This result indicates that the 99mTc-SpHL presents a high tropism for inflammation and infection sites and may be useful as a radiopharmaceutical to identify these foci. Key words: pH-sensitive liposomes, technetium-99m, inflammation, infection, scintigraphy, complement system.
Assunto
Lipossomas, Medicina nuclear, Infecção, Radiofármacos, Farmácia
Palavras-chave
sistema complemento, infecção, Lipossomas pH-sensíveis, cintilografia, inflamação, tecnécio-99m