Utilização de transportadores coloidais submicrométricos como estratégia para promover a fagocitose e o tropismo para as vias endocíticas em macrófagos

Abstract

Tese de mestrado, Microbiologia Clínica, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2010O Mycobacterium tuberculosis é o agente patogénico da Tuberculose. Uma das suas principais características está relacionada com a sua capacidade de sobrevivência no interior dos macrófagos. Muito embora a eficácia e tolerância dos fármacos disponíveis não esteja em questão, o desenvolvimento de resistências e a falta de selectividade para as células-alvo revela-se cada vez mais preocupante. A terapêutica actual prolonga-se por longos períodos de tempo e requer a administração contínua e repetida de doses elevadas de fármacos. Este facto, em conjunto com os efeitos tóxicos, relacionados sobretudo com a administração sistémica, contribui para a falta de adesão dos doentes à terapêutica. É urgente o desenvolvimento de novos fármacos ou o desenvolvimento de sistemas que permitam a libertação modificada dos mesmos. As nanopartículas lipídicas (nsLp) são formulações farmacêuticas com um elevado potencial para direccionar e manter a concentração farmacológica nos tecidos-alvo, reduzindo desta forma os efeitos sistémicos dos fármacos incorporados. Neste trabalho desenvolveu-se um sistema lipídico-coloidal (nsLp), como transportador da proteína LysB, uma proteína obtida por indução da sua expressão em E. coli recombinante (pMP302), que demonstrou ser eficaz na inibição do crescimento bacteriano de culturas de Mycobacterium smegmatis. A investigação realizada em culturas de Mycobacterium smegmatis e em macrófagos infectados com o mesmo agente bacteriano permitiram avaliar o efeito da incorporação da LysB em nanopartículas lipídicas, nomeadamente, na sua estrutura e actividade antimicrobiana. Os resultados obtidos demonstraram que o sistema nsLp_LysB é mais eficaz que a proteína na sua forma livre para a inibição do crescimento bacteriano de Mycobacterium smegmatis, o que pode estar relacionado com a internalização celular facilitada das partículas endocitáveis. O sistema nsLp_LysB funciona assim como um transportador eficaz da proteína para células fagocitárias. A utilização de proteínas fágicas com propriedades lipolíticas como agentes terapêuticos da Tuberculose revela-se uma hipótese interessante. No entanto é necessário garantir a vectorização destas biomoléculas à sua célula-alvo. A utilização das nsLp com este objectivo terapêutico revela-se uma inovação tecnológica de sucesso, uma vez que estas têm sido descritas como transportadores selectivos de fármacos para o tratamento de doenças pulmonares.The pathogen of tuberculosis is Mycobacterium tuberculosis. One of its main characteristics is related to the ability of survival within macrophages. Although the drugs currently available are relatively well tolerated and effective, the development of resistance and difficulty in reaching the target cells (alveolar macrophages) is increasingly worrying. The current treatment extends over long periods of time and requires the continuous and repeated administration of high doses of drugs. Furthermore, the toxic side effects related to the systemic administration also promote a non-adherence of patients to therapy. It is urgent to develop new drugs or to develop systems that allow the modified release of same. Lipid nanoparticles (nsLp) are one of the systems under development with a high potential to increase and maintain the local concentration of drugs in target tissues, thus reducing its systemic effects in the blended drugs. The aim of this work is the development of a lipid-colloidal (nsLp) as a carrier of a protein (LysB) that has proved being effective in inhibiting the growth of bacterial cultures of Mycobacterium smegmatis. Thus, testing is carried out in cultures of Mycobacterium smegmatis and in macrophages infected with the same bacterial agent in order to check whether the effect of the free protein remained with the application of the nsLp_LysB system. The results showed that the nsLp_LysB system is equally or more effective than the protein in its free form for the inhibition of bacterial growth of Mycobacterium smegmatis, which could be related with the easy cellular internalization of the endocytic particles. Therefore the nsLp_LysB system is a good carrier of this protein to phagocytic cells. The use of phagic proteins with lipolitic properties as therapeutic agents of tuberculosis appears to be an interesting hypothesis. However it is necessary to ensure the targeting of biomolecules to their target organ. The use of nsLp with this therapy appears to be a technological innovation of success, as these have been described as excellent carriers of drugs via inhalation for the treatment of lung diseases