Efeito fotodinâmico da hipericina formulada com micelas poliméricas biocompatíveis sobre células de carcinoma de cólon e bactérias intestinais

Abstract

RESUMO: A Hipericina (Hip/P-123), substância com potente efeito fotodinâmico, foi encapsulada em surfactante P-123 para melhorar a solubilidade em água e ao mesmo tempo promover a permeação pelas membranas das bactérias intestinais e atravessar as membranas de células tumorais do cólon intestinal para máxima ação fotodinâmica. Foi realizado a determinação da concentração fotodinâmica máxima e mínima em diferentes proporções de Hipericina (6,25 a 50 ?mol/L) e do copolímero P-123 (10,75 a 43 ?mol/L) sobre as bactérias intestinais das espécies E.coli, E. faecalis e S. aureus utilizando desenho fatorial 3x3 e 2x3. O grau de permeabilidade ?in vivo? com intestino de ratos foi investigado pela quantificação de Hipericina distribuído nas diferentes camadas do tecido colônico (mucosa, submucosa e musacular). O efeito fotodinâmico da Hip/P-123 sobre as células tumorais de cólon foram realizados nas células Caco2. De acordo com nossos resultados, a Hip/P123 na concentração de 37,5 ?mol/L Hip e 21,5 ?mol/L de P-123 foi a proporção que melhor apresentou efeito fotodinâmico sobre as bactérias S.aureus e E. faecalis. Não foi observado efeito sobre as bactérias Gram-negativas E.coli. O formulado na concentração de 37,5 ?mol/L Hip e 21,5 ?mol/L de P-123 apresentaram 1,24 ± 0,28% e 0,64 ± 0,05% de penetração na mucosa/submucosa e muscular, respectivamente e absorção de 0,21 ± 0,07% na circulação sistêmica, mostrando que mesmo pequena, uma parcela de Hipericina foi absorvida para a corrente circulatória. A capacidade de permeação do P-123 que é conhecido por transportar substâncias através das membranas pode ter favorecido o efeito citotóxico da Hip sobre as células Caco2, pois a dissolução da Hip em DMSO nas mesmas concentrações não provocou nenhum efeito. Outro fator que pode ter contribuído para a falta de efeito da Hip em DMSO pode ter sido pelo fato de que a Hip tende a se agregar em solução, impedindo a liberação do oxigênio singlete. Nosso trabalho mostrou que a formulação Hip/P-123 é promissora para aplicação clínica no tratamento de câncer de cólon intestinal

ABSTRACT: Hypericin (Hyp/P-123), a substance with potent photodynamic effect was encapsulated in P- 123 surfactant to improve the water solubility and simultaneously promoted permeation through the intestinal bacteria and colon cancer cells' membrane for maximum photodynamic action. Determination of maximum and minimum concentration of the photosensitizer was carried out in different proportions of Hypericin (6.25 to 50 mol/L) and P-123 copolymer (10.75 to 43 mol / L) on S. aureus and intestinal bacteria of E. coli, E. faecalis using a factorial design 3x3 and 2x3. The "in vivo" percentage of permeability was investigated by quantifying Hypericin distributed in different layers of the rats' colonic tissue (mucosa/submucosa and muscular). The photodynamic effect of HIP/P-123 on colon cancer cells were performed in Caco2 cells. According to our results, HIP/P123 at a concentration of 37.5 ?mol/L Hip and 21.5 ?mol/L of P-123 was that best proportion which presented photodynamic effect on S. aureus and E. faecalis bacteria. There was no effect on E. coli. The formulation at a concentration of 37.5 ?mol/L Hip and 21.5 ?mol/L P-123 showed 1.24% ± 0.28 and 0.64 ± 0.05% penetration into the mucosa/submucosa and muscle respectively, and absorption of 0.21 ± 0.07% in the systemic circulation, showing that a small portion of Hypericin was absorbed into the bloodstream. The permeation capability of the P-123 to transport substances across membranes may have favored the cytotoxic effect of the hip on the Caco2 cells, since the hip dissolved in DMSO at the same concentrations did not cause any effect. Another factor that may have contributed to the lack of photodynamic effect of Hip in DMSO may have been the fact that the hip tends to aggregate in solution, preventing the release of singlet oxygen. Our work showed that Hip/P-123 formulation is a promising clinical application for the treatment of colon cancer