Desenvolvimento de formulações com base nanotecnológica para o tratamento de queimaduras

Abstract

Queimaduras são lesões que danificam a pele e seus anexos, prejudicando as funções desse órgão, tais como proteção do corpo, preservação da homeostase dos fluidos corporais, termorregulação e fornecimento de barreira protetora. Justamente ao lesar tais funções, essas feridas tornam-se regiões favoráveis ao desenvolvimento de infecções, também pelo fato de serem de tratamento longo e difícil, que acabam sendo também muito dispendiosos financeiramente ao sistema de saúde. Por isso, o tratamento de queimaduras tem sido considerado um problema de saúde pública. Além disso, as alternativas largamente utilizadas como terapia para o problema apresentam limitações conhecidas, o que tem motivado a comunidade científica a buscar novas opções. Uma delas é o uso de compostos naturais, como a curcumina, composto derivado da Curcuma longa, que apresenta atividade anti-inflamatória, cicatrizante e antimicrobiana. No entanto, em sua forma livre, ela apresenta instabilidade à luz e baixa biodisponibilidade, trazendo limitações ao seu uso. Nesse contexto, a nanotecnologia pode oferecer soluções para esse problema, tendo este trabalho o objetivo de apresentar algumas delas. Primeiramente traçou-se o perfil clínico e epidemiológico de pacientes com queimaduras internados em um centro de referência no sul do Brasil visando identificar os principais tipos de queimaduras, a eficácia e toxicidade dos tratamentos utilizados e as principais bactérias responsáveis por infecções secundárias. Percebeu-se, a partir de uma amostra de 225 pacientes, a proeminência de homens, que se queimaram em casa, com agente causal de origem térmica, especialmente água quente. A maior parte dos pacientes obteve queimaduras de 2º grau, foram tratados com sulfadizina de prata e os principais agentes causadores de infecções foram Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa e Escherichia coli. Diante disto, visou-se produzir uma forma farmacêutica para tratamento das queimaduras que apresentasse atividade antimicrobiana. Para tanto, realizou-se o desenvolvimento de formulações nanotecnológicas contendo a curcumina, produzindo dois tipos de nanocarreadores– nanoemulsões e carreadores lipídicos nanoestruturados – por meio da técnica de homogeneização a alta pressão. Essas formulações foram submetidas a ensaios de caracterização físico-química, estabilidade e eficiência de encapsulação. Além disso, foram feitos testes de liberação in vitro, permeação/retenção ex vivo, análise microscópica de mucosas, assim como avaliação da sua toxicidade e atividade antimicrobiana. Após as análises dos resultados foi verificado que as nanoemulsões obtiveram um resultado mais promissor para o uso em tratamento de queimaduras quando comparadas aos carreadores lipídicos nanoestruturados. Com base neste dado, foram preparadas gazes incorporadas com nanoemulsões contendo curcumina. As nanoemulsões foram preparadas por duas técnicas – ultrassom e homogeneizador de alta pressão – e submetidas a ensaios de liberação. Também foram comparadas gazes submetidas à processo de cationização com outras que não receberam a intervenção e a impregnação das nanoemulsões nas gazes foi realizada por duas técnicas, utilizando banho-maria e Foullard. Percebeu-se uma leve vantagem em nanoemulsões produzidas por ultrassom; as gazes cationizadas apresentaram uma liberação inicial mais rápida da curcumina, enquanto percebeuse uma liberação mais constante da curcumina na gaze não cationizada, abrindo horizontes distintos para futuros testes in vivo. Por fim, ao unir um curativo já consagrado no tratamento de queimaduras, como a gaze, a novas possibilidades farmacêuticas, como a impregnação dessas mesmas gazes com curcumina nanoenapsulada, vislumbra-se a possibilidade de obter um tratamento promissor a esse problema de saúde pública, proporcionando mais qualidade de vida ao convalescente e melhores resultados terapêuticos.

Burns are lesions that damage the skin and its appendages, impairing the functions of this organ, such as protecting the body, preserving body fluid homeostasis, thermoregulation and a source of protective barrier. Precisely by damaging these functions, these wounds become favorable regions for the development of infections, also because they are long and difficult to treat, which also end up being very costly to the health system. Therefore, the treatment of burns is considered a public health problem. Furthermore, the alternatives widely used as therapy for the problem have limitations, which has motivated the scientific community to seek new options. One of them is the use of natural compounds, such as curcumin, a compound derived from Curcuma longa, which has anti-inflammatory, healing and antimicrobial activity. However, in its free form, it presents instability to light and low bioavailability, bringing limitations to its use. In this context, nanotechnology can offer solutions to this problem, and this work aims to present some of them. First, the clinical and epidemiological profile of patients with burns admitted to a reference center in Brazil was outlined, identifying the main types of burns, an efficacy and toxicity of the methods used and the main bacteria responsible for secondary occurrences. From a sample of 225 patients, men stood out, who burned themselves at home with a causal agent of thermal origin, mainly hot water. Most patients had second-degree burns, were treated with silver sulfadizine, and the main causative agents of infections were Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli. Therefore, it was intended to produce a pharmaceutical form for the treatment of burns with antimicrobial activity. Therefore, the development of nanotechnological formulations containing curcumin was carried out, producing two types of nanocarriers - nanoemulsions and nanostructured lipid carriers - by means of the high pressure homogenization technique. These formulations were submitted to physical-chemical characterization, stability and encapsulation efficiency tests. In addition, in vitro release tests, ex vivo permeation/retention, mucosal microscopic analysis, as well as evaluation of its toxicity and antimicrobial activity were performed. After analyzing the results, it was found that nanoemulsions have a more promising result for use in the treatment of burns when compared to nanostructured lipid carriers. Based on these data, gauzes incorporated with nanoemulsions containing curcumin were prepared. The nanoemulsions were prepared by two techniques - ultrasound and high pressure homogenizer - and subjected to release tests. The gauzes submitted to the cationization process were also compared with others that did not receive the intervention and the impregnation of nanoemulsions in the gauze was performed by two techniques, using a water bath and Foullard. A slight advantage was seen in nanoemulsions produced by ultrasound; the cationized gauze showed a faster initial release of curcumin, while a more constant release of curcumin was noted in the non-cationized gauze, opening different horizons for future in vivo tests. Finally, by adding a dressing already established in the treatment of burns, such as gauze, to new pharmaceutical possibilities, such as the impregnation of these same gauzes with nanoencapsulated curcumin, the possibility of obtaining a promising treatment for this public health problem is foreseen, providing better quality of life to the convalescent and better therapeutic results.