Biological fate of liposomes: role of complement cascade in release content and clearance in rodents

dc.contributor.advisor-co1Bertrand, Nicolas
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5602794330513985
dc.contributor.advisor1Lima, Eliana Martins
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7248774319455970
dc.contributor.referee1Lima, Eliana Martins
dc.contributor.referee2Guterres , Sílvia Stanisçuaski
dc.contributor.referee3Zucolotto, Valtencir
dc.contributor.referee4Valadares, Marize Campos
dc.contributor.referee5Bakuzis, Andris Figueiroa
dc.creatorViana, Iara Maíra de Oliveira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7442498651853778
dc.date.accessioned2024-11-14T17:42:39Z
dc.date.available2024-11-14T17:42:39Z
dc.date.issued2019-04-09
dc.description.abstractIntroduction: Nanomedicines, including liposomes, have been studied and applied to improve clinical efficacy and safety of drugs. To tailor the pharmacokinetics of these systems, a hydrophilic polymer coating of poly(ethylene glycol) (PEG) has been used to prolong circulation time. It is believed that PEG prevents the interactions of liposomes with various clearance-enhancing proteins, therefore promoting their long circulation time. Vast literature supports that the complement cascade is responsible for the majority of the immune response against liposomes, including a rapid clearance. However, in a previous study, our group has shown, using transgenic animals unable to activate the complement cascade, that this pathway of the innate immunity could not explain the differences in early clearance observed with various non-liposomal drug delivery systems. Objectives: The purpose of this work is to explore the role of complement on the elimination of intravenously administered liposomes in rodents, and to study the impact of the size of liposomes in their behavior in serum. Methodology: Liposomes of 100 and 400 nm diameter were prepared and incubated in serum with and without EDTA in order to evaluate the effect of complement on the release of hydrophilic content. To explore the role of complement activation on the pharmacokinetics of liposomes, animals were treated intraperitoneally with cobra venom factor 24 and 12 h before the intravenous injection of radiolabeled liposomes. Radioactivity of blood samples was assessed by scintillation counting. Results and discussion: Complement proteins seem to trigger the release of the content from 400 nm non-PEGylated liposomes in rat serum, conversely, no effect was shown in smaller 100 nm non-PEGylated liposomes. As expected, the non-PEGylated liposomes showed faster elimination than PEGylated liposomes in rodents. At a lipid dose of around 20 mg.kg- 1, the abrogation of the complement cascade did not interfere in the circulation time of either PEGylated and non-PEGylated liposomes. However, at lower doses, the complement cascade seems to play a role on the faster elimination of non-PEGylated liposomes. Conclusion: The activation of the complement cascade may be not enough to predict the elimination time of PEGylated and non-PEGylated liposomeseng
dc.description.resumopara melhorar a eficácia clínica e a segurança de fármacos. Visando alterar a farmacocinética destes sistemas, uma cobertura com polímero hidrofílico de poli(etilenoglicol) (PEG) tem sido empregado para prolongar o tempo de circulação. Acredita-se que o PEG evita as interações dos lipossomas com proteínas que aumentam a depuração, promovendo assim a sua longa circulação. Vários trabalhos sustentam que a cascata do complemento é responsável pela resposta imune contra lipossomas, incluindo a rápida eliminação. No entanto, em um estudo anterior, nosso grupo demonstrou, empregando animais transgênicos incapazes de ativar a cascata do complemento, que essa via da imunidade inata não explica as diferenças na depuração inicial observada com diferentes sistemas de liberação de fármacos. Objetivos: O objetivo deste trabalho é explorar o papel do complemento na eliminação de lipossomas administrados por via intravenosa em roedores, e estudar o impacto do tamanho dos lipossomas em seu comportamento no soro. Metodologia: Lipossomas de 100 e 400 nm de diâmetro foram preparados e incubados em soro e soro com EDTA para avaliar o efeito do complemento na liberação de conteúdo hidrofílico. Para explorar o papel da ativação do complemento na farmacocinética dos lipossomas, os animais foram tratados intraperitonealmente com fator de veneno de cobra 24 e 12 h antes da injecção intravenosa de lipossomas radiomarcados. A radioatividade das amostras de sangue foi avaliada por contagem de cintilação. Resultados e discussão: As proteínas do complemento parecem desencadear a liberação do conteúdo de lipossomas não-PEGuilados de 400 nm em soro de rato, por outro lado, nenhum efeito foi mostrado nos lipossomas não-PEGuilados de 100 nm. Como esperado, os lipossomas não-PEGuilados foram eliminados mais rapidamente do que os lipossomas PEGuilados em roedores. Quando cerca de 20 mg.kg-1 de lipídeos são administrados, a cascata do complemento não interfe no tempo de circulação dos lipossomas PEGuilados e não PEGuilados. No entanto, em doses mais baixas, a cascata do complemento parece ter um papel na eliminação rápida de lipossomas não-PEGuilados. Conclusão: A ativação da cascata do complemento pode não ser suficiente para prever o tempo de eliminação de lipossomas PEGuilados e não-PEGuilados.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationVIANA, I. M. O. Biological fate of liposomes: role of complement cascade in release content and clearance in rodents. 2019. 39 f. Tese (Doutorado em Nanotecnologia Farmacêutica) - Faculdade de Farmácia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13660
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentFaculdade de Farmácia - FF (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Nanotecnologia Farmacêutica em Rede (FF)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectComplement cascadeeng
dc.subjectZize effecteng
dc.subjectLiposomeseng
dc.subjectRelease contenteng
dc.subjectPEG coverageeng
dc.subjectClearanceeng
dc.subjectRodentseng
dc.subjectCascata do complementopor
dc.subjectEfeito do tamanhopor
dc.subjectLipossomaspor
dc.subjectLiberação de conteúdopor
dc.subjectCobertura de PEGpor
dc.subjectEliminaçãopor
dc.subjectRoedorespor
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA::FARMACOTECNIA
dc.titleBiological fate of liposomes: role of complement cascade in release content and clearance in rodents
dc.title.alternativeDestino biológico dos lipossomas: papel da cascata do complemento na liberação de conteúdo e eliminação em roedorespor
dc.typeTese

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