Caracterização do dietilditiocarbamato de sódio como um potencial fármaco na terapêutica da doença de Chagas

dc.contributor.advisorSilva, Marcelo de Sousa da
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0002-1000-0149pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1295430560645312pt_BR
dc.contributor.authorOliveira, Johny Wysllas de Freitas
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-3100-0420pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9853996761260708pt_BR
dc.contributor.referees1Ribeiro, Aline Rimoldi
dc.contributor.referees2Silva Júnior, Arnóbio Antônio da
dc.contributor.referees2IDhttps://orcid.org/0000-0002-7516-1787pt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2593509584288129pt_BR
dc.contributor.referees3Moreno, Claudia Jassica Gonçalves
dc.contributor.referees4Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira
dc.date.accessioned2024-01-26T16:43:55Z
dc.date.available2024-01-26T16:43:55Z
dc.date.issued2023-10-19
dc.description.abstractChagas disease is an endemic zoonosis in Latin America and primarily affects poorer populations. The available drugs to treat both diseases exhibit low effectiveness against intracellular forms, high toxicity, low bioavailability, and thus compromise patient safety. Therefore, for several decades, there has been a search to assess the possibility of using other medications for this disease. One promising candidate is sodium diethyldithiocarbamate (DETC), already described as a compound highly effective against Leishmania sp. and Trypanosoma cruzi in in vitro and in vivo models. However, aiming to improve its bioavailability and reduce toxicity, this work evaluated the use of a nanosystem and the free molecule in an in vitro, in silico, and in vivo approach against Trypanosoma cruzi. The nanoparticle was formulated by nanoprecipitation using PLA as a polymer and characterized in terms of physicochemical properties, cytotoxicity, cellular penetration, and antiparasitic activity. It was observed that the nanosystem, after PLA-DETC nanoformulation based on physicochemical characteristics, proved to be stable, with an average size < 200nm, IPD <0.3, and zeta potential of -20 mV. Additionally, in the cytotoxicity evaluation, it showed low cellular toxicity, not causing a reduction greater than 20% in cell viability. Moreover, it highlighted the ability to penetrate cells in a test with 3T3 and RAW cell lines within 24 hours and also managed to inhibit nearly 70% of the Dm28c strain of T. cruzi within 24 hours. Furthermore, it induced an increase of nearly 70% in reactive oxygen species within the parasites, an important factor that can lead the parasite to death. Furthermore, an in silico approach revealed that DETC presents a more suitable ADMET profile based on physicochemical and medicinal chemical properties when compared to traditionally used drugs against Chagas disease, indicating lower toxicity. Additionally, the in vivo toxicity of both the PLA-DETC nanoparticle and the free drug at concentrations of 300mg/kg and 1000mg/kg was assessed, evaluating hematological, biochemical, histopathological, and physical parameters following the OECD-recommended acute toxicity characterization in test 423. Few alterations were observed compared to the control group, primarily a 10% reduction in platelet levels, an increase in AST levels, and a decrease in creatinine levels. Additionally, there were no significant changes in the weight of the animals, which followed the same pattern as the control group, nor were there observed behavioral changes in the animals. Finally, infection and treatment protocols were evaluated using DETC (300 mg/kg, 100 mg/kg, 0.36 mg, and 0.18 mg) and PLA-DETC nanoparticle (0.36 mg and 0.18 mg), showing statistically significant reduction for DETC at a concentration of 100 mg/kg, similar to benznidazole. Furthermore, during the 7-day treatment, few changes were promoted, resulting in low compound toxicity. Therefore, DETC has shown potential as a drug in Chagas disease therapy; however, further validations are required, particularly in the chronic phase of the disease, to provide more data on this promising compound.pt_BR
dc.description.resumoA doença de Chagas é uma zoonose endêmica na América Latina e afetam principalmente as populações mais pobres. Os medicamentos disponíveis para tratar ambas as doenças apresentam baixa efetividade frente as formas intracelulares, elevada toxicidade, baixa biodisponibilidade e acabam por não serem seguras a saúde dos pacientes. Portanto, a várias décadas busca-se avaliar a possibilidade na utilização de outros medicamentos frente a esta doença. Um promissor candidato é o dietilditiocarbamato de sódio (DETC) já descrito como sendo um composto de alta eficácia frente Leishmania sp. e ao Trypanosoma cruzi em modelos in vitro e in vivo, todavia, buscando melhorar sua biodisponibilidade e reduzir toxicidade foi avaliado neste trabalho emprego de um nanosistema e da molécula livre em uma abordagem in vitro, in silico e in vivo frente ao Trypanosoma cruzi. A nanopartícula foi nanoformulada por nanoprecipitação utilizando PLA como polímero e caracterizada nos parâmetros: físicoquímica, citotoxicidade, penetração celular e atividade antiparasitária, ao qual observou-se que o nanosistema após a nanoformulação PLA-DETC com base nas características físico-químicas mostrou-se estável, com tamanho médio < 200nm e com IPD <0,3 e potencial Zeta de -20 mV. Além disso, na avaliação da citotoxicidade demonstrou baixa toxicidade celular não provocando redução maiores do 20% da viabilidade celular, ademais destacou-se a capacidade de penetrar as células em um teste com as linhagens as células 3T3 e RAW em 24 horas e também chegou a inibir quase 70% da cepa Dm28c de T. cruzi em 24 horas. Ademais, induziu o aumento de espécies reativas de oxigênio no interior dos parasitas em quase 70%, sendo este um importante fator que pode levar o parasita a morte. Além disso, a partir de uma abordagem in sílico foi observado que o DETC apresenta um perfil ADMET mais adequado com base nas propriedades físico-químicas e químicas medicinais quando comparados com os fármacos tradicionalmente utilizados frente a doença de Chagas, o que indica uma menor toxicidade. Além disso, verificou-se a toxicidade in vivo tanto da nanopartícula de PLA-DETC, bem como o fármaco livre nas concentrações 300mg/kg e 1000mg/kg, ao qual avaliaram-se os perfis hematológicos, bioquímicos, histopatológicos e parâmetros físicos frente a caracterização da toxicidade aguda preconizada pela OECD no teste 423. A partir dos resultados foi observada pouquíssimas alterações em comparação com o grupo controle, primeiramente foi observada uma redução de 10% nos níveis de plaquetas, um aumento nos níveis de AST, com uma redução dos níveis de creatina, além disso, não houve alteração significativa no peso dos animais que seguiram o mesmo padrão que o grupo controle, bem como não foi observada mudança nos comportamentos dos animais. Por fim, foram avaliados protocolos de infecção e tratamento utilizando o DETC (300 mg/kg, 100 mg/kg, 0,36mg e 0,18 mg) e da nanopartícula de PLADETC (0,36mg e 0,18mg), ao qual observou-se redução significativamente estatística para o DETC que apresentou perfil similar ao benzonidazol na concentração de 100 mg/kg. Além disso, notou-se que durante o tratamento de 7 dias poucas alterações foram promovidas, resultando em uma baixa toxicidade do composto. Portanto, o DETC mostrou-se um potencial fármaco na terapêutica da doença de Chagas, todavia, ainda são necessárias mais validações, a seguir, frente a fase crônica da doença afim de fornecer mais dados deste composto promissor.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Johny Wysllas de Freitas. Caracterização do dietilditiocarbamato de sódio como um potencial fármaco na terapêutica da doença de Chagas. Orientador: Dr. Marcelo de Sousa da Silva. 2023. 157f. Tese (Doutorado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57427
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULARpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAtividade antiparasitáriapt_BR
dc.subjectTrypanosoma cruzipt_BR
dc.subjectDoença de Chagaspt_BR
dc.subjectDietilditiocarbamato de Sódiopt_BR
dc.subjectNanoformulaçõespt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASpt_BR
dc.titleCaracterização do dietilditiocarbamato de sódio como um potencial fármaco na terapêutica da doença de Chagaspt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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