Tese
Nanopartículas lipídicas sólidas contendo óleo essencial de Melaleuca alternifolia Cheel como plataforma inovadora no tratamento da candidíase orofaríngea
Autor
Gonçalves, Hanny Reis Mockdeci
Institución
Resumen
Candida spp. species are commonly found in the oral microbiota residing as commensals;
however, their status can change to pathogenic and cause oropharyngeal candidiasis,
which can progress to candidemia. Despite the clinical and epidemiological importance
of these infections, the therapeutic options are limited. This stimulates the search for new
drugs, including those from natural sources, and technological strategies, such as
nanotechnology. In this context, this study aimed to develop an innovative platform for
the treatment of oropharyngeal candidiasis that comprises tea tree oil (TTO)-loaded solid
lipid nanoparticles (SLN)–based hydrogel. The chemical composition of the oil was
evaluated by gas chromatography coupled to mass spectrometry. The SLNs were
characterized by the average hydrodynamic particle size (Z-average), polydispersity
index (PdI), zeta potential (ZP), encapsulation efficiency (EE), morphology, stability,
antioxidant potential, and in vitro cytotoxicity in a murine fibroblast cell line (L929).
TTO-SLN were incorporated in hydrogel, and then the antifungal activity against
standard yeasts such as C. albicans, C. glabrata, C. krusei, and C. guilliermondii was
verified. Finally, ex vivo permeation of TTO from the hydrogel, using porcine buccal
mucosa was analyzed. Thirteen constituents were identified in the TTO, whose
percentage composition met the standards described by the ISO 4730: 2017. Regarding
the TTO-SLN characterization, the respective values for Z-average, PdI, and ZP were
135.9 ± 6.65; 0.19 ± 0.04 and −31.07 ± 1.05, respectively. TTO-SLN showed an EE of
92.74% ± 0.012% and had a spherical shape. Additionally, the antioxidant activity ranged
from 14.1% to 17.2%. TTO-SLN showed cytotoxic effect against L929 cell line (IC50 =
77.4 µg/mL). For at least 120 days, no significant changes were observed in the values of
Z-average and PdI for TTO-SLN, and the TTO-loaded SLN-based hydrogel remained
stable for at least 30 days, both under refrigeration. TTO-SLN and TTO-loaded SLNbased hydrogel exhibited fungicidal effect (minimum fungicidal concentration ranged
between 5.60 and 11.20 mg/mL and between 5.53 and 11.06 mg/mL, respectively) and
transmucosal permeation (70.52% ± 3.85%). It was concluded the TTO-loaded SLN-based
hydrogel showed fungicidal effect outperforming the TTO as well as stability during the
period of evaluation, and it was permeable through porcine cheek mucosa. The developed
TTO-loaded SLN-based hydrogel can be a promising drug delivery system in
oropharyngeal candidiasis. Espécies do gênero Candida spp. são frequentemente encontradas na microbiota bucal
vivendo de forma comensal; mas podem mudar para o estado patogênico e gerar
candidíase orofaríngea, que pode evoluir para candidemia. Apesar da importância clínica
e epidemiológica dessas infecções, as opções terapêuticas são limitadas, o que tem
estimulado a busca por novos medicamentos, dentre eles os de origem vegetal e o
emprego da nanotecnologia como estratégia tecnológica. Nesse contexto, o presente
estudo teve como objetivo desenvolver uma plataforma inovadora para o tratamento da
candidíase orofaríngea, constituída por um hidrogel contendo o óleo de Melaleuca
alternifolia Cheel (OM) encapsulado em nanopartículas lipídicas sólidas (NLS). A
composição química do óleo foi avaliada por cromatografia gasosa acoplada à
espectrometria de massas. As NLS foram caracterizadas em relação ao tamanho
hidrodinâmico médio das partículas (TP), índice de polidispersividade (PdI), potencial
Zeta (PZ), eficiência de encapsulação (EE), morfologia, estabilidade, potencial
antioxidante e citotoxicidade in vitro em linhagem celular de fibroblastos murinos (L929).
As NLS contendo OM (OM-NLS) foram incorporadas em hidrogel e, em seguida,
verificou-se a atividade antifúngica frente a leveduras padrão de C. albicans, C. glabrata,
C. krusei e C. guilliermondii. Por fim, a permeação ex vivo do OM a partir do hidrogel,
utilizando mucosa jugal suína foi analisada. Foram identificados treze constituintes no
OM, cuja composição percentual atendeu aos padrões descritos pela ISO 4730: 2017.
Quanto à caracterização das OM-NLS, os valores para TP, PdI e PZ foram 135,9 ± 6,65;
0,19 ± 0,04 e -31,07 ± 1,05, respectivamente. As OM-NLS mostraram uma EE de 92,74%
± 0,012% e revelaram uma forma esférica. Além disso, a atividade antioxidante variou
de 14,1% a 17,2% e foi encontrado efeito citotóxico contra a linhagem celular L929 (IC50
= 77,4 µg/mL). Por pelo menos 120 dias, não foram observadas mudanças significativas
nos valores da média de TP e PdI para OM-NLS, e o hidrogel contendo OM-NLS
permaneceu estável por minimamente 30 dias, ambos sob refrigeração. OM-NLS e
hidrogel contendo OM-NLS exibiram efeito fungicida (concentração fungicida mínima
variou entre 5,60 e 11,20 mg/mL; e 5,53 e 11,06 mg/mL, respectivamente); e permeação
transmucosa (70,52% ± 3,85%). Concluiu-se que o hidrogel contendo OM-NLS
apresentou efeito fungicida superando o OM, estabilidade durante o período de avaliação
e foi permeável pela mucosa jugal suína, podendo ser, portanto um sistema de entrega
promissor na candidíase orofaríngea.