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Type: TESE DIGITAL
Title: Caracterização e efeito da encapsulação da vancomicina em lipossomas sobre o biofilme de "Staphylococcus aureus" = Characterization and antibiofilm activity of liposome-encapsulated vancomycin against "Staphylococcus aureus"
Title Alternative: Characterization and antibiofilm activity of liposome-encapsulated vancomycin against "Staphylococcus aureus"
Author: Scriboni, Andréia Borges, 1975-
Advisor: Cogo, Karina, 1980-
Abstract: Resumo: A vancomicina (VAN) é um antibiótico glicopeptídeo utilizado como primeira escolha no tratamento de infecções persistentes e recorrentes causadas por Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA). No entanto, sua eficácia terapêutica é limitada devido às características físico-químicas da molécula, que dificultam a penetração no biofilme bacteriano. Assim, os objetivos deste estudo foram desenvolver e caracterizar vesículas unilamelares pequenas contendo VAN, de lipossomas convencionais (SUV VAN), lipossomas fusogênicos (SUVfuso VAN) e catiônicos (SUVcat VAN) e avaliar in vitro a atividade antimicrobiana dessas formulações sobre o biofilme produzido por Staphylococcus aureus (S. aureus) em comparação com a solução de VAN livre. Todas as formulações lipossomais na ausência (controle) e presença da VAN a 10 mg/mL foram preparadas, respectivamente, com fosfatidilcolina de ovo:colesterol:alfa-tocoferol (4:3:0,07 mol%), dioleoilfosfatidiletanolamina: dipalmitoilfosfatidilcolina:colesterol hemisuccinato:alfa-tocoferol (4:2:4:0,07 mol%) e fosfatidilcolina de ovo:estearilamina:colesterol:alfa-tocoferol (1:0,5:0,5:0,07 mol%). Os lipossomas obtidos foram caracterizados em termos de tamanho, índice de polidispersão (PDI), potencial zeta, morfologia por microscopia eletrônica de transmissão (MET), eficiência de encapsulação (%EE) e cinética de liberação in vitro. Para avaliação da eficácia antimicrobiana foram realizados ensaios de Concentração Inibitória Mínima (CIM), inibição da formação de biofilme e o teste de viabilidade celular em biofilme maduro de S. aureus, utilizando cepas de S. aureus meticilina sensível (MSSA) ATCC 29213 e MRSA ATCC 43300. SUV VAN mostraram melhor %EE (32,46%) e liberação sustentada (12 h) em relação às SUVfuso VAN, SUVcat VAN e VAN livre. A CIM, das formulações lipossomais e da VAN livre variou entre 1.56 a 0.78 µg/mL, para ambas as cepas testadas. As formulações lipossomais promoveram inibição da formação de biofilme de forma semelhante à VAN livre (p>0,05, ANOVA Tukey). No entanto, a VAN encapsulada mostrou maior eficácia antimicrobiana que a VAN livre na redução da viabilidade de biofilme já formado, sendo as formulações SUVfuso VAN e SUVcat VAN superiores à SUV VAN (ANOVA, Tukey, p<0,05). A VAN encapsulada em SUVfuso e SUVcat aumentaram a atividade antimicrobiana contra biofilme de S. aureus, mostrando que essas formulações podem ser promissoras no controle de infecções causadas por esse microrganismo

Abstract: Vancomycin (VAN) is a first-choice glycopeptide antibiotic for the treatment of persistent and recurrent infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Nevertheless, its therapeutic efficacy is limited due to drug physicochemical characteristics, which make bacterial biofilms difficult to penetrate. In this study, we developed and characterized small unilamellar vesicles of conventional (SUV VAN), fusogenic (SUVfuso VAN), and cationic (SUVcat VAN) liposomes containing hydrochloride VAN. The in vitro antimicrobial activity of these formulations on Staphylococcus aureus (S. aureus) biofilms was further determined and compared with that of a free VAN solution. SUV, SUVfuso and SUVcat liposomes were characterized in terms of size, Polydispersity Index (PDI), zeta potential, morphology by Transmission Electron Microscopy (TEM), encapsulation efficiency (%EE), and in vitro release kinetics. Then the formulations were tested for their Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and inhibitory activity on biofilm formation and viability, using methicillin-susceptible S. aureus (MSSA) ATCC 29213 and MRSA ATCC 43300 strains. SUV VAN showed better %EE (32.46%) and sustained release (12 h) than SUVfuso VAN, SUVcat VAN, and free VAN. The MIC values of liposomal formulations and free VAN ranged between 0.78 and 1.56 µg/mL against both strains, with no difference in inhibition of biofilm formation as compared to free VAN (P>0.05, ANOVA with Tukey¿s post-hoc). Nevertheless, encapsulated VAN was found to have better antimicrobial efficacy than free VAN on the viability of preformed biofilms, being SUVfuso and SUVcat more active than SUV (P<0.05, ANOVA with Tukey¿s post-hoc). In conclusion, we demonstrated the successful development and characterization of SUV, SUVfuso and SUVcat encapsulated VAN formulations with enhanced antimicrobial activity against mature S. aureus biofilm. Our findings indicate that these formulations may be promising candidates for S. aureus infection control
Subject: Staphylococcus aureus
Biofilme
Lipossomas
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FOP - Tese e Dissertação

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