Nome do Projeto
Investigação das bases bioquímicas, moleculares e comportamentais da dermatite atópica e comorbidades associadas: Pele como rota de administração para novas abordagens terapêuticas
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/04/2024 - 01/04/2028
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
A dermatite atópica é uma patologia complexa e multifatorial que afeta negativamente a saúde física e mental dos portadores. Ao longo dos anos, estudos epidemiológicos têm demonstrado o aumento da incidência e prevalência desta patologia entre todas as idades. Aliado a isso, o arsenal farmacológico para o manejo clínico da dermatite atópica é limitado, além de não cobrir as comorbidades não alérgicas associadas. Sob este aspecto, é importante aprofundar a investigação das bases fisiopatológicas da dermatite atópica, assim como prospectar novas abordagens terapêuticas multialvo, que possam modular positivamente o curso da doença tanto no aspecto das alterações cutâneas como nas complicações emocionais. Ainda, considerando as particularidades da patologia, o desenvolvimento de dispositivos para aplicação cutânea de ativos aliado à nanotecnologia tem se demonstrado bastante promissor. Neste contexto, a proposta deste projeto é avaliar o efeito de um composto orgânico de selênio, o 7-cloro-4- (fenilselanil)quinolina (4-PSQ), na redução da inflamação e comorbidades associadas à dermatite atópica e investigar as potenciais vantagens alcançadas pela incorporação da molécula em nanocarreadores para administração cutânea. Somado às diversas atividades farmacológicas descritas para o 4-PSQ, estudos anteriores demonstraram sua ação analgésica e anti-inflamatória em modelos animais, aliado à baixa toxicidade. Ainda, cabe destacar que o 4-PSQ apresentou promissor efeito farmacológico quando administrado pela via cutânea em modelo animal de dermatite atópica. Com isso, considerando as especificidades da patologia e primando pela inovação científica e tecnológica para atender as demandas da sociedade, o desafio desta proposta inclui: a) investigar as bases bioquímicas e moleculares da dermatite atópica e comorbidades; b) alavancar o entendimento na fronteira do conhecimento do potencial terapêutico do 4- PSQ no tratamento da inflamação e comorbidades, como a ansiedade e depressão; c) investigar a pele como via de administração estratégica tendo em vista as particularidades da dermatite atópica; e d) explorar as vantagens e aprimoramentos alcançados pela associação de moléculas em nanocarreadores.

Objetivo Geral

Este projeto tem como objetivo avaliar os mecanismos bioquímicos e moleculares que medeiam a fisiopatologia da dermatite atópica e as comorbidades associadas, como a ansiedade e a depressão, utilizando roedores para simulação dos modelos experimentais. Além disso, almeja-se prospectar uma estratégia terapêutica para o manejo farmacológico das condições supracitadas associando uma molécula com promissora ação biológica a nanocarreadores incorporados em dispositivos para aplicação cutânea. Salienta-se, ainda, a relevância e a inovação tecnológica a serem alcançadas a partir da produção destas formas para veiculação da molécula, tendo em vista maior eficácia e segurança para o tratamento.

Justificativa

A dermatite atópica é uma doença inflamatória crônica que comumente acomete a pele, sendo caracterizada por lesões pruríticas, edema, vermelhidão, escoriação, pápulas e nódulos subcutâneos (THOMSEN, 2014). Essa patologia multifatorial e complexa está relacionada ao comprometimento da barreira epidérmica, o qual pode ocasionar a penetração de agentes ambientais/alérgenos e a desregulação do sistema imunitário (ENGEBRETSEN; THYSSEN, 2016). Ainda, a dermatite atópica é um dos principais problemas de saúde não fatal associada à doenças de pele (SERRA- BALDRICH et al., 2017), tanto que a Organização Mundial de Alergias (2018) afirma que até 30% das crianças e 10% dos adultos possuem dermatite atópica no mundo, caracterizando um sério problema socioeconômico e de saúde (THOMSON; WERNHAM; WILLIAMS, 2018). Um estudo transversal relatou prevalência de dermatite atópica de 24% entre pacientes pediátricos de 0 a 5 anos, variando de 15% das crianças menores de 1 ano a 38% das crianças de 4 a 5 anos nos Estados Unidos (AL- NAQEEB et al., 2019). Especificamente no Brasil, o estudo Epidemiology of Children with Atopic Dermatitis Reporting on their Experience (EPI-CARE) demonstrou a maior prevalência em todas as faixas etárias analisadas (6 meses a 18 anos) em relação a outros países da América Latina, com prevalência geral de 20,1% (SILVERBERG et al., 2021). Corroborando com estes dados, a carga geral de dermatite atópica aumentou em países ou regiões localizadas na Ásia, África e América do Norte, cuja incidência e prevalência estão inversamente relacionadas ao desenvolvimento socioeconômico da população avaliada (XUE et al., 2022).
Clinicamente, um sintoma bastante característico da dermatite atópica é a coceira incessante que, aliada à sensação negativa da aparência física alterada pelas lesões cutâneas eczematosas, impõem uma carga psicológica intensa aos portadores e suas famílias (BUSKE-KIRSCHBAUM et al., 2001). De fato, as lesões cutâneas podem causar considerável sofrimento psicológico, reduzindo a qualidade de vida dos portadores e de suas famílias, o que predispõe à incidência de outras patologias inflamatórias bem como de complicações de cunho emocional (SERRA-BALDRICH et al., 2017). Evidências crescentes indicam que pacientes portadores desta doença sofrem com transtornos psicológicos, tais como ansiedade e depressão (YAGHMAIE et al., 2013; CHENG et al., 2015; EGEBERG et al., 2016). Corroborando com estes dados, foi evidenciado que mediadores inflamatórios na dermatite atópica também podem
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contribuir para o desenvolvimento da depressão (NICHOLAS et al., 2017; FARZANFAR et al., 2018). Particularmente, a incidência de distúrbios psiquiátricos entre pacientes dermatológicos é de 30% a 40% (GHOSH et al., 2013). Assim, a doença acomete o indivíduo de forma geral, não ficando restrita ao tecido prejudicado, mas se estendendo às desordens de caráter emocional.
Até o presente momento, a dermatite atópica não tem cura e, por esse motivo, o principal objetivo da terapêutica destina-se a proporcionar uma melhora na qualidade de vida dos portadores (BLOME et al., 2016). A terapia primária escolhida na clínica consiste na aplicação de corticoides tópicos, cuja potência varia de acordo com o grau de severidade das lesões, aliado ou não a outras abordagens farmacológicas (KAPUR; WATSON; CARR, 2018). Entretanto, o tratamento tópico apresenta diversos efeitos adversos locais e sistêmicos, como atrofia da pele, surgimento de estrias, supressão adrenal e aumento do risco de infecções por diferentes agentes etiológicos (DE LA O- ESCAMILLA; SIDBURY, 2020). Além disso, dependendo do quadro, o tratamento local pode não solucionar o agravo emocional desencadeado pela doença, reiterando a necessidade de abordagens terapêuticas que modulem múltiplos alvos. Desta forma, a busca pela melhor compreensão da fisiopatologia da doença, assim como por novas alternativas terapêuticas para o manejo clínico da dermatite atópica se tornam imprescindíveis.
Diante da complexidade da doença, moléculas multifuncionais com duas ou mais atividades biológicas complementares podem representar um avanço importante para o tratamento da dermatite de contato e comorbidades associadas. Nesse contexto, nosso grupo de pesquisa tem buscado elucidar as propriedades farmacológicas do 4- PSQ em diversos modelos experimentais. Os resultados obtidos até o momento revelaram que, entre outros efeitos, o 4-PSQ exerce ação anti-inflamatória (PINZ et al., 2016; SILVA et al., 2017) e antioxidante (PINZ et al., 2016; VOGT et al., 2018; LUCHESE et al., 2020), e apresenta característica multialvo, propriedades importantes no que concerne à fisiopatologia da dermatite atópica. Outro aspecto relevante é que o 4-PSQ exerce efeitos farmacológicos em distúrbios que afetam o sistema nervoso central em modelos pré-clínicos, reduzindo sintomas neuropsiquiátricos, como a ansiedade e a depressão (REIS et al., 2017; PALTIAN et al., 2020; RODRIGUES et al., 2021). De fato, um crescente corpo de evidências demonstra que a versatilidade do 4- PSQ merece atenção especial, podendo ser considerado promissor para o tratamento de distúrbios complexos, como a dermatite atópica.
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A inovação no ramo da pesquisa e desenvolvimento científico tem apostado cada vez mais em abordagens multidisciplinares que aliem diferentes áreas de interesse estratégico, o que se pode traduzir pela busca da associação da tecnologia farmacêutica na produção de formulações de base nanotecnológica contendo moléculas farmacologicamente ativas (KESKINBORA; JAMEEL, 2018; PATRA et al., 2018). Os sistemas nanoestruturados vêm sendo estudados por constituírem importantes estratégias para a incorporação de fármacos devido às diversas vantagens atribuídas à escala nanométrica do tamanho das estruturas, o que pode agregar aumento da estabilidade química e enzimática da substância ativa incorporada, controle da liberação de fármacos, aumento da biodisponibilidade de ativos devido à maior permeação do ativo nas camadas da pele, além da redução dos efeitos adversos (MATHES et al., 2016; PATRA et al., 2018).
Nos últimos anos, o estudo de abordagens nanotecnológicas para o tratamento de diferentes condições patológicas têm crescido no campo farmacêutico, especialmente no âmbito do desenvolvimento de formas farmacêuticas para administração cutânea (GHASEMIYEH; MOHAMMADI-SAMANI, 2020; TIWARI et al., 2021). A aplicação cutânea de formas farmacêuticas oferece diversas vantagens frente às outras vias, como uma conveniência e menor dor, aumento da adesão do paciente e da eficácia para fármacos com baixa biodisponibilidade oral, além da possibilidade de evitar o metabolismo de primeira passagem e diminuir efeitos adversos sistêmicos (GOYAL et al., 2016; IQBAL; ALI; BABOOTA, 2018). Contudo, planejando a administração dos nanocarreadores pela via cutânea, faz-se necessário contornar o fato de que são produzidas como formas farmacêuticas líquidas, cuja aplicação fica limitada do ponto de vista tecnológico, sensorial e farmacológico (AMASYA, 2021). Assim, estes sistemas nanoestruturados podem ser encarados como um produto intermediário a ser utilizado no preparo de formas farmacêuticas finais para viabilizar a administração na pele, o que contempla tanto formulações de consistência semissólida, como hidrogéis (FERREIRA et al., 2020; GHIASI et al., 2019; MARCHIORI et al., 2017; SARI et al., 2020), e sólida, como filmes poliméricos (VOSS et al., 2018; ABDEL-RASHID et al., 2021; CERVI et al., 2021).
Neste tocante, a associação de compostos orgânicos de selênio e nanocarreadores é uma abordagem que tem se demonstrado relevante, visto que trabalhos recentes já comprovaram o aumento da estabilidade físico-química da molécula, melhoramento do perfil de biodistribuição tecidual e da ação farmacológica
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em diferentes modelos animais (SARI et al., 2022). De particular interesse para a presente proposta, hidrogéis contendo nanocápsulas carregadas com um organoselênio apresentaram ação farmacológica superior em relação ao composto livre em um modelo de inflamação induzida por radiação ultravioleta B em camundongos (SARI et al., 2020). Ainda, filmes poliméricos já foram avaliados frente ao modelo de dermatite atópica, utilizando o 4-PSQ como molécula modelo. Os resultados demonstraram melhora terapêutica similar ou maior que a dexametasona (controle positivo), comprovando a eficácia do 4-PSQ e reforçando seu potencial para o propósito em questão. Nesse sentido, tais dados indicam fortemente que o desenvolvimento de formulações de base nanotecnológica contendo o 4-PSQ voltadas para aplicação cutânea é uma proposta, além de inédita, bastante promissora.
Desta forma, razões importantes persistem para a ampliação destes estudos. O desafio desta proposta é ampliar o conhecimento a respeito de possíveis marcadores bioquímicos e moleculares da dermatite atópica, assim como o potencial efeito do 4- PSQ no manejo terapêutico desta condição e de comorbidades associadas, como a ansiedade e depressão. Os efeitos do 4-PSQ a partir de sua administração por via cutânea serão investigados em mais detalhes. Com o objetivo de propor uma possível forma farmacêutica, o 4-PSQ será nanoencapsulado e associado em dispositivos sólidos e semissólidos, como filmes poliméricos e hidrogéis de base nanotecnológica, e sua performance avaliada.

Metodologia

Serão preparados diferentes sistemas nanoestruturados do tipo nanoemulsões e nanocápsulas através do método de emulsificação espontânea (BOUCHEMAL et al., 2004) e precipitação do polímero pré-formado (FESSI et al., 1989), respectivamente. O 4-PSQ será sintetizado de acordo com metodologia descrita por Duarte e colaboradores (2017) no Laboratório de Síntese Orgânica do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense (IFSul), campus Pelotas. Todos os experimentos descritos nesta proposta serão conduzidos de acordo com as normas da Comissão de Ética e Bem-Estar Animal da UFPel. Serão utilizados camundongos machos e fêmeas da linhagem Balb-c com 2 meses de idade provenientes do Biotério Central da UFPel. Os sistemas nanoestruturados serão devidamente caracterizados e avaliados frente a um modelo experimental de dermatite atópica induzida por 2,4-dinitroclorobenzeno. Os animais serão avaliados quanto ao comportamento e serão realizadas análise bioquímicas para determinar o processo inflamatório e o estresse oxidativo.

Indicadores, Metas e Resultados

Tendo em vista o design experimental delineado, espera-se melhor elucidar o envolvimento de marcadores oxidativos e inflamatórios na dermatite atópica e comorbidades associadas, tendo em vista a relação entre os processos inflamatórios cutâneos e o impacto a nível central. Ainda, pretende-se identificar uma nova abordagem terapêutica para o tratamento desta condição, explorando o preparo de dispositivos sólido e semissólido de base nanotecnológica a ser aplicado por uma via de administração estratégica para a condição, primando pela inovação científica e tecnológica. Com o desenvolvimento desta proposta almeja-se envolver alunos de iniciação científica e pós-graduação, gerando trabalhos de conclusão de curso, dissertações e teses relacionadas com o tema. Pretende-se também realizar o depósito de patentes e publicar os resultados obtidos em periódicos científicos de abrangência internacional.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANA PAULA BONATO WILLE
ANGÉLICA SCHIAVOM DOS REIS10
BRIANA BARROS LEMOS
CRISTIANE LUCHESE2
CRISTIANI FOLHARINI BORTOLATTO1
Caren Aline Ramson da Fonseca
DIEGO DA SILVA ALVES1
Daniele Mülling Altenburg
EDUARDO BIERHALS BLÖDORN
ETHEL ANTUNES WILHELM6
Isabella Andrade da Silva
JAINI JANKE PALTIAN
JULIANO ALEX ROEHRS5
KARLINE DA COSTA RODRIGUES
KETLYN PEREIRA DA MOTTA
LETICIA FIGUEIREDO MOURA
MARCIA FOSTER MESKO2
MARIA EDUARDA ROCHA DE SOUZA MATESCO
MELIZA DA CONCEIÇÃO OLIVEIRA
TAISE CARLOS NUNES
VANESSA MACEDO ESTEVES DA ROCHA
VICTORIA DA ROSA LEITE SILVA

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
FAPERGS / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado Rio Grande do SulR$ 174.000,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339030 - Material de ConsumoR$ 43.500,00
339018 - Auxílio Financeiro a EstudantesR$ 124.000,00
449052 - Equipamentos e Material PermanenteR$ 6.500,00

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