Desenvolvimento e otimização de nanoformulações lipídicas com ação microbicida anti-VIH

Abstract

O vírus da imunodeficiência humana (VIH) é um dos maiores problemas de saúde pública ao nível mundial e as terapias à base de antirretrovirais (ARV) continuam a ser, nos dias de hoje, a melhor opção para o seu tratamento. No entanto, e apesar dos ARV terem melhorado significativamente a qualidade e esperança média de vida dos indivíduos infetados, é imperativo que, para além de propostas de tratamento, se invista no desenvolvimento de novas estratégias de prevenção para o combate da infeção pelo VIH e os nanossistemas provaram ser uma alternativa promissora, particularmente para a administração vaginal de microbicidas. A presente dissertação teve como principal objetivo o desenvolvimento de uma estratégia profilática tópica para o combate do VIH/SIDA, tendo por base a formulação comercial Truvada®. Mais concretamente, desenvolveram-se sistemas coloidais lipídicos carregados com tenofovir disoproxil fumarato (TDF) que foram, posteriormente, incorporados em hidrogéis (HG) de carbómero com emtricitabina (FTC) para administração vaginal. De modo a avaliar a influência da carga superficial dos nanossistemas na sua capacidade de interação com a mucina, vesículas unilamelares grandes (LUV) catiónicas, aniónicas e neutras foram caracterizadas quanto ao seu diâmetro hidrodinâmico, índice de polidispersão (PDI) e potencial zeta (ζ) antes e após incubação com uma suspensão de mucina. Avaliou-se ainda o efeito dos LUV na fluorescência intrínseca da proteína e no comportamento reológico de HG com 25 % (v/v) de mucina. Os estudos posteriores prosseguiram apenas com sistemas zwitteriónicos com diferentes graus de rigidez membranar, nos quais se encapsulou TDF por três metodologias distintas. Os nanossistemas foram caracterizados quanto ao tamanho e PDI; potencial-ζ; eficácia de encapsulamento (EE %) e efeitos biofísicos dos fármacos no nanossistema. O desempenho terapêutico foi igualmente avaliado através do estudo in vitro da: cinética de libertação e permeação dos fármacos; citotoxicidade e avaliação reológica após incorporação dos LUV nos HG. Os nanossistemas desenvolvidos não demonstraram citotoxicidade; apresentaram uma elevada capacidade de carga de TDF e permitiram que a libertação do fármaco a partir da base semissólida fosse mais controlada, favorecendo ainda a permeação do TDF encapsulado. As características do HG após incorporação dos nanossistemas mantiveram o adequado perfil pseudoplástico favorável à administração.

Human immunodeficiency virus (HIV) is an increasing global health concern, and antiretroviral-based therapies remain, in the present days, the best treatment option. However, even though these therapies have greatly improved life quality and expectancy of infected individuals, the development of new preventive strategies to prematurely fight HIV infection is imperative and nanotechnology-based systems have proven to be a promising alternative, mainly in microbicides field. The aim of this study was to develop a topical prophylactic strategy to fight HIV/AIDS, based on the commercial formulation Truvada®. Specifically, lipid-based colloidal systems loaded with tenofovir disoproxil fumarate (TDF) were developed and further incorporated in carbomer-based hydrogels (HG) with emtricitabine (FTC) for vaginal administration. In order to evaluate the influence of nanosystems surface charge on its ability to interact with mucin molecules, cationic, anionic and neutral large unilamellar vesicles (LUV) were characterized regarding their size, polydispersity index (PDI) and zeta (ζ) potential before and after incubation with a mucin suspension. Furthermore, LUV’s effect on mucin intrinsic fluorescence and on 25 % (v/v) of mucin HG was assessed. The following studies were carried out using zwitterionic nanosystems with different membrane rigidity degrees, in which TDF was encapsulated by three different methodologies. A thorough characterization of the nanosystems was carried out, including evaluation of size and PDI; ζ-potential; encapsulation efficiency (EE %); and drugs biophysical effects in the nanosystem. The therapeutic performance was also evaluated through the in vitro study of: drug kinetics release and permeation; cytotoxicity and rheological evaluation after incorporation of LUV into HG. The developed nanosystems did not show cytotoxicity; it showed a high TDF loading capacity and allowed the drug release from the semi-solid base to be more controlled, favouring the encapsulated TDF permeation. The characteristics of HG after incorporation of the nanosystems maintained the suitable pseudo plastic profile adequate for administration.