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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69137
AVALIAÇÃO DA AÇÃO DO GALATO DE METILA LIVRE E NANOESTRUTURADO NA ARTRITE EXPERIMENTAL
Galato de Metila
Nanomicelas
Radiofarmacocinética
Pluronic F-127
Pereira, Letícia Massimo | Date Issued:
2023
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Fármacos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
O uso de substâncias naturais derivados de plantas se destaca devido sua vasta aplicabilidade, eficácia e segurança. O gatalo de metila (GM) é um composto fenólico derivado do metabolismo secundário vegetal amplamente descrito por seus efeitos biológicos como antimicrobiano, antitumoral, antioxidante e anti-inflamatório. Muitas ações anti-inflamatórias do GM são descritas na literatura em modelo in vitro, porém evidências em modelo in vivo, assim como estudos sobre a farmacocinética e preparações farmacêuticas são pouco explorados. A literatura descreve vantagens no uso de nanopartículas, principalmente por reduzir os efeitos sistêmicos indesejáveis dos tratamentos convencionais. No presente estudo, foram desenvolvidas nanomicelas de Pluronic F-127 carregadas com GM (NGM) para avaliar a ação farmacológica do GM na artrite induzida por zimosan (AIZ) e por colágeno bovino do tipo II (AIC). Além disso, parâmetros da farmacocinética das NGM in vivo foram avaliados. As ações do GM livre ou nanoencapsulado foram avaliadas sobre a formação do edema, migração de células e produção de citocinas inflamatórias. Estes ensaios buscaram evidenciar o potencial efeito anti-inflamatório do GM no nanosistema micelar in vivo e contribuir para uma possível formulação para o tratamento da artrite. Foi observado que as NGM formaram um sistema micelar homogêneo com tamanho de 126 nm e sua biodistribuição via oral (p.o.) e intraperitoneal (i.p.) foram bem difundidas com alta afinidade no sangue, estômago, intestinos, fígado, pâncreas, baço e rins. Além disso, as NGM alcançaram o sítio inflamatório articular estimulado com zimosan e, embora não analisadas especificamente, parecem ser eliminadas por vias convencionais devido ao acúmulo nos intestinos, rins e bexiga. A radiofarmacocinética demonstrou um baixo volume de distribuição, um tempo de meia vida ideal e eliminação renal constante No modelo de AIC, o GM livre (210 mg/kg) inibiu o edema, o escore clínico e os neutrófilos do sangue. Porém, o GM não foi capaz de inibir o aumento de células B com fenótipos de ativação (B220+, B220/IgG+, B220/CD86/MHCII+) assim como não alterou a porcentagem de células dendríticas (CD11c+, CD11c/CD86/MHCII+, CD11c/CD80/MHCII+) no baço. Nesta parte do estudo, buscou-se avaliar o uso das NGM no modelo de AIC e foi observado que o tratamento inibiu a formação do edema e o escore clínico. Além disso, reduziu os leucócitos e neutrófilos do sangue e do linfonodo inguinal. Porém, essa resposta não foi observada para as células no baço. Na reação sistêmica da AIC ocorreu um aumento da produção de IgG contra o colágeno do tipo II. Contudo, os tratamentos não foram capazes de reduzir a concentração de IgG plasmática. Logo, o sistema micelar preservou efeitos inibitórios relevantes do GM livre na atrtrite experimental e este pode ser considerado como uma favorável estratégia emergente para a terapia da AR.
Abstract
The use of natural substances derived from plants stands out due to their wide applicability, effectiveness and safety. Methyl gallate (MG) is a phenolic compound derived from plant secondary metabolism, and widely described for its biological effects as antimicrobial, antitumor, antioxidant and anti-inflammatory. Some anti-inflammatory actions of MG are described in the literature in in vitro models, but evidence in in vivo models, as well as studies on pharmacokinetics and pharmaceutical preparations, are scarcely explored. The literature has showed advantages in the use of nanoparticles, mainly for reducing the undesirable systemic effects of conventional treatments. In the present study, Pluronic F-127 nanomicelles loaded with MG (NMG) were developed to study pharmacological action in models of arthritis induced by zimosan (ZIA) and by bovine type II collagen (CIA). Furthermore, a study of NMG pharmacokinetic parameters in vivo was carried out. To analyse the effect of the micellar nanosystem with MG in vivo, it were evaluated the effect of NMG and free MG on the edema formation, cell migration and inflammatory cytokines production. It was observed that the NMG formed a homogeneous micellar system with a size of 126 nm and its biodistribution via oral (p.o.) and intraperitoneal (i.p.) was well distributed with high affinity in the blood, stomach, intestines, liver, pancreas, spleen, and kidneys. Furthermore, NMG reached the joint inflammatory site stimulated with zimosan and appears to be eliminated by conventional routes. Radiopharmacokinetics showed a low volume of distribution, an ideal half-life and constant renal elimination. In the ZIA model, NMG (3.5 – 7 mg/kg) and MG (7 mg/kg) inhibited the influx of total leukocytes and neutrophils into the joint cavity. However, edema and the cytokines IL-6 and IL-1β were not inhibited. Biochemistry revealed a change in the enzymes ALT, GGT, LPS by both routes of administration In the CIA model, free MG (210 mg/kg) inhibited edema, clinical score, blood leukocytes and neutrophils influx. However, MG was not able to inhibit the increase in B cells numbers with activation phenotypes (B220+, B220/IgG+, B220/CD86/MHCII+) nor did it inhibit the increase in dendritic cells (CD11c+, CD11c/CD86/MHCII+, CD11c/ CD80/MHCII+) in the spleen. In this part of the study, we sought to evaluate the use of NMG in the CIA model and it was seen that the treatment inhibited the formation of edema and the clinical score. Furthermore, it reduced the neutrophils in the blood and inguinal lymph node. However, this response was not observed for cells in the spleen. In the systemic reaction of CIA, there is an increase in the production of IgG against type II collagen. However, the treatments were unable to reduce IgG concentration. Therefore, the micellar system preserved relevant inhibitory effects of free GM in experimental arthritis and this can be considered as a favorable emerging strategy for RA therapy.
Keywords in Portuguese
Artrite ReumatoideGalato de Metila
Nanomicelas
Radiofarmacocinética
Pluronic F-127
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