RESUMEN
Taenia crassiceps is often used as experimental model for T. solium cysticercosis studies. Currently cysticercosis antiparasitic treatment is based on albendazole and praziquantel which may present side effects and parasitic resistance. The search for other antiparasitic drugs is necessary. Nitazoxanide (NTZ) and flubendazole (FLB) are broad spectrum antiparasitic drugs that present anti-cysticercosis effect. Metabolic analyses help to determine the impact of these drugs on parasites. The aim of this study was to determine the impact on the production and excretion of organic metabolites in T. crassiceps cysticerci after in vitro exposure to NTZ and FLB, isolated or in combination. T. crassiceps cysticerci were culture in RPMI medium and exposed to 10 µg/mL of NTZ, 10 µg/mL of FLB or 10 µg/mL of NTZ +10 µg/mL of FLB. 24 h after exposure, the parasites were chromatographic analyzed to determine the impact of these drugs on glycolysis, homolactic fermentation, tricarboxylic acid cycle, fatty acids oxidation and proteins catabolism. It was possible to determine that the drugs combination induced greater metabolic impact on cysticerci in comparison to the isolated drugs exposure. The drugs combination induced gluconeogenesis, metabolic acidosis, increase in tricarboxylic acid cycle and in proteins catabolism. While the NTZ isolated exposure induced metabolic acidosis and protein catabolism and the FLB isolate exposure induced gluconeogenesis and protein catabolism. These results show that the combination of drugs with different modes of action increase the antiparasitic effect and may be indicated as alternative cysticercosis treatments.
Asunto(s)
Cisticercosis , Taenia , Animales , Antiparasitarios/farmacología , Antiparasitarios/uso terapéutico , Cisticercosis/tratamiento farmacológico , Cysticercus , Mebendazol/análogos & derivados , Ratones , Ratones Endogámicos BALB C , Nitrocompuestos , Estrés Fisiológico , TiazolesRESUMEN
The FDA-approved anthelmintic flubendazole has shown potential to be repositioned to treat cancer and dry macular degeneration; however, its poor water solubility limits its use. Amorphous solid dispersions may overcome this challenge, but the balance of excipients may impact the preparation method and drug release. The purpose of this study was to evaluate the influence of adjuvants and drug loading on the development of an amorphous solid dispersion of flubendazole-copovidone by hot-melt extrusion. The drug, copovidone, and adjuvants (magnesium stearate and hydroxypropyl cellulose) mixtures were statistically designed, and the process was performed in a twin-screw extruder. The study showed that flubendazole and copovidone mixtures were highly extrudable, except when drug loading was high (>40%). Furthermore, magnesium stearate positively impacted the extrusion and was more effective than hydroxypropyl cellulose. The extruded materials were evaluated by modulated differential scanning calorimetry and X-ray powder diffraction, obtaining positive amorphization and physical stability results. Pair distribution function analysis indicated the presence of drug-rich domains with medium-range order structure and no evidence of polymer-drug interaction. All extrudates presented faster dissolution (HCl, pH 1.2) than pure flubendazole, and both adjuvants had a notable influence on the dissolution rate. In conclusion, hot-melt extrusion may be a viable option to obtain stable flubendazole:copovidone amorphous dispersions.
Asunto(s)
Química Farmacéutica , Excipientes , Rastreo Diferencial de Calorimetría , Portadores de Fármacos , Composición de Medicamentos , Calor , Mebendazol/análogos & derivados , Pirrolidinas , Solubilidad , Compuestos de ViniloRESUMEN
PURPOSE: Cysticercosis is the presence of Taenia solium larvae in humans or swines tissues. It is a public health problem related to bad hygienic habits and consumption of infected pork. T. crassiceps is a widely used cysticercosis experimental model. The combination of two effective drugs such as nitazoxanide (NTZ) and flubendazole (FBZ) may potentialize their effect. The aim of this study was to use biochemical analysis to determine the metabolic impact of the combination of NTZ and FBZ on cysticerci inoculated intraperitoneally in mice. METHODS: Balb/c mice intraperitoneally infected with T. crassiceps cysticerci received a single oral dose NTZ/FBZ (50 mg/kg). 24 h after the treatment the cysticerci were removed, frozen and analyzed by high performance liquid chromatography regarding the detection of the following metabolic pathways: glycolysis, gluconeogenesis, homolactic fermentation, tricarboxylic acid cycle, proteins catabolism and fatty acids oxidation. RESULTS: The treatment with the drugs combination induced a statistically significant increase in gluconeogenesis and in protein catabolism when compared to the control groups. CONCLUSION: The drugs combination is potentialized and capable of causing greater metabolic stress than the separate treatment with NTZ or FBZ, showing its potential for an alternative cysticercosis treatment.
Asunto(s)
Cysticercus , Taenia solium , Animales , Gluconeogénesis , Mebendazol/análogos & derivados , Ratones , Ratones Endogámicos BALB C , Nitrocompuestos , Porcinos , TiazolesRESUMEN
Os nanocristais são partículas de fármacos cristalinos, com tamanho médio na faixa de submicrons, geralmente entre 200 e 500 nm, estabilizados por agentes estéricos ou eletrostáticos adsorvidos na superfície das partículas do fármaco. Sua dimensão reduzida proporciona propriedades especiais, como a adesividade às mucosas e o aumento de área superficial e da solubilidade de saturação, o que melhora significativamente a biodisponibilidade de fármacos pouco solúveis em água. Outra aplicação emergente dos nanocristais é na melhoria da entrega e da retenção de fármacos em tecidos e células tumorais. Estudos demonstraram que o flubendazol é um fármaco capaz de induzir a morte celular em tumores malignos e retardar o seu crescimento, por meio da alteração que provoca na estrutura dos microtúbulos e pela inibição da polimerização da tubulina. Foi demonstrada sua atividade antiproliferativa em linhagens de leucemia, mieloma, câncer intestinal, câncer de mama e neuroblastoma. O flubendazol é também um fármaco eficaz contra os helmintos, demonstrando atividade superior na eliminação dos vermes adultos, quando comparado com a dietilcarbamazina. Embora o flubendazol pareça ser uma molécula promissora, é um fármaco praticamente insolúvel em água (0,005 mg/mL). Para atingir o efeito terapêutico desejado, é necessário o desenvolvimento de uma formulação com melhores solubilidade e biodisponibilidade. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta o preparo e a caracterização físico-química de nanocristais de flubendazol por meio da microfluidização. Foram realizados ensaios exploratórios para avaliar a performance de diferentes agentes estabilizantes nas suspensões: o polissorbato 80, o polaxamer 188 e o D-α tocoferol polietilenoglicol 1.000 succinato (TPGS). A avaliação da distribuição do tamanho de partícula foi realizada por espalhamento de luz laser (LLS), espalhamento de luz dinâmica (DLS), análise de rastreamento de nanopartículas (NTA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A utilização do TPGS favoreceu a obtenção de uma nanossuspensão com o menor diâmetro hidrodinâmico médio das partículas, de 253,9 ± 3,0 nm. Nos estudos exploratórios, também foram determinados os parâmetros ótimos de moagem do microfluidizador, sendo estabelecidos: 35.000 psi de pressão, temperatura do produto de 30°C (± 5°C) e tempo de recirculação de 2 horas/100 gramas. Objetivando alcançar o menor diâmetro hidrodinâmico médio dos nanocristais, executou-se um planejamento estatístico no qual foi avaliada a influência da concentração de flubendazol (% p/p) e de TPGS (% p/p) na formulação. A análise revelou a significativa influência da concentração do TPGS na redução do tamanho de partícula e na estabilidade físico-química da nanossuspensão. Ensaios complementares de solubilidade demonstraram que o nanocristal proporcionou incremento na solubilidade de 2,3 e 3,2 e 5,2 vezes em HCl 0,1 N, tampão fosfato pH 6,8 e tampão fosfato salino pH 7,4, respectivamente. No ensaio de dissolução conduzido em HCl 0,1 N e 0,1% TPGS, observou-se significativo incremento, de 41% de fármaco dissolvido após 60 minutos, quando comparado com o flubendazol micronizado. As características do estado sólido do nanocristal foram avaliadas por meio de análise térmica (calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria) e difratometria de raios X, não sendo observadas significativas alterações da estrutura cristalina. O presente trabalho também avaliou a efetividade dos nanocristais de flubendazol em tumores de pulmão, demonstrando sua expressiva capacidade de retardar o crescimento e diminuir o tamanho desses tumores em camundongos xenotransplantados
Os nanocristais são partículas de fármacos cristalinos, com tamanho médio na faixa de submicrons, geralmente entre 200 e 500 nm, estabilizados por agentes estéricos ou eletrostáticos adsorvidos na superfície das partículas do fármaco. Sua dimensão reduzida proporciona propriedades especiais, como a adesividade às mucosas e o aumento de área superficial e da solubilidade de saturação, o que melhora significativamente a biodisponibilidade de fármacos pouco solúveis em água. Outra aplicação emergente dos nanocristais é na melhoria da entrega e da retenção de fármacos em tecidos e células tumorais. Estudos demonstraram que o flubendazol é um fármaco capaz de induzir a morte celular em tumores malignos e retardar o seu crescimento, por meio da alteração que provoca na estrutura dos microtúbulos e pela inibição da polimerização da tubulina. Foi demonstrada sua atividade antiproliferativa em linhagens de leucemia, mieloma, câncer intestinal, câncer de mama e neuroblastoma. O flubendazol é também um fármaco eficaz contra os helmintos, demonstrando atividade superior na eliminação dos vermes adultos, quando comparado com a dietilcarbamazina. Embora o flubendazol pareça ser uma molécula promissora, é um fármaco praticamente insolúvel em água (0,005 mg/mL). Para atingir o efeito terapêutico desejado, é necessário o desenvolvimento de uma formulação com melhores solubilidade e biodisponibilidade. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta o preparo e a caracterização físico-química de nanocristais de flubendazol por meio da microfluidização. Foram realizados ensaios exploratórios para avaliar a performance de diferentes agentes estabilizantes nas suspensões: o polissorbato 80, o polaxamer 188 e o D-α tocoferol polietilenoglicol 1.000 succinato (TPGS). A avaliação da distribuição do tamanho de partícula foi realizada por espalhamento de luz laser (LLS), espalhamento de luz dinâmica (DLS), análise de rastreamento de nanopartículas (NTA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A utilização do TPGS favoreceu a obtenção de uma nanossuspensão com o menor diâmetro hidrodinâmico médio das partículas, de 253,9 ± 3,0 nm. Nos estudos exploratórios, também foram determinados os parâmetros ótimos de moagem do microfluidizador, sendo estabelecidos: 35.000 psi de pressão, temperatura do produto de 30°C (± 5°C) e tempo de recirculação de 2 horas/100 gramas. Objetivando alcançar o menor diâmetro hidrodinâmico médio dos nanocristais, executou-se um planejamento estatístico no qual foi avaliada a influência da concentração de flubendazol (% p/p) e de TPGS (% p/p) na formulação. A análise revelou a significativa influência da concentração do TPGS na redução do tamanho de partícula e na estabilidade físico-química da nanossuspensão. Ensaios complementares de solubilidade demonstraram que o nanocristal proporcionou incremento na solubilidade de 2,3 e 3,2 e 5,2 vezes em HCl 0,1 N, tampão fosfato pH 6,8 e tampão fosfato salino pH 7,4, respectivamente. No ensaio de dissolução conduzido em HCl 0,1 N e 0,1% TPGS, observou-se significativo incremento, de 41% de fármaco dissolvido após 60 minutos, quando comparado com o flubendazol micronizado. As características do estado sólido do nanocristal foram avaliadas por meio de análise térmica (calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria) e difratometria de raios X, não sendo observadas significativas alterações da estrutura cristalina. O presente trabalho também avaliou a efetividade dos nanocristais de flubendazol em tumores de pulmão, demonstrando sua expressiva capacidade de retardar o crescimento e diminuir o tamanho desses tumores em camundongos xenotransplantados
Asunto(s)
Animales , Masculino , Ratones , Ensayos de Selección de Medicamentos Antitumorales , Nanopartículas/metabolismo , Antimetabolitos Antineoplásicos/clasificación , Nanotecnología/clasificación , Neoplasias Pulmonares/fisiopatologíaRESUMEN
Cyst echinococcosis (CE) is a zoonotic disease caused by the larval stage of the Echinococcus granulosus helminth parasite. The work reported here aimed to compare the efficacy of albendazole (ABZ) and flubendazole (FLBZ) against CE in naturally infected sheep. Additionally, their comparative pharmacokinetic behaviour and the assessment of serum liver enzymes activities were studied. Twelve (12) naturally infected sheep were allocated to the following experimental groups: unmedicated control group, FLBZ-treated and ABZ-treated. Treatments were orally performed every 48 h, over 55 days at dose rate of 10 (FLBZ) and 8.5 (ABZ) mg/kg (equimolar dose rates). The efficacy of the drug treatments was based on protoscoleces' vitality/viability. The kinetic disposition assessment included the Initial and Final Kinetic Studies which implicated the collection of blood samples after both the first and the last drug administration. Blood samples were processed to measure drug concentrations by HPLC. The protoscoleces' vitality observed in the untreated control group (98%) was significantly reduced in the presence of both ABZ and FLBZ. 90% of mice inoculated with protoscoleces in the control group developed hydatid cysts in their peritoneal cavity (viability study). However, only 25% (FLBZ) and 33% (ABZ) of mice inoculated with protoscoleces recovered from treated sheep, developed hydatid cysts in their abdominal cavity. Reduced FLBZ (R-FLBZ) was the main metabolite recovered in the bloodstream after oral administration of FLBZ to sheep. Low plasma concentrations of FLBZ parent drug were measured up to 48 h post-administration. ABZ was not detected in plasma at any time post-treatment, being its metabolites ABZ sulphoxide (ABZSO) and ABZ sulphone (ABZSO2) recovered in plasma. Hepatotoxicity due to the continued treatment with either ABZ or FLBZ was not observed. A 3-fold increase ethoxyresorufin O-deethylase activity, a cytochrome P450 1A (CYP1A)-dependent enzyme reaction, was observed in liver microsomes obtained from sheep receiving ABZ, compared to those of the unmedicated and FLBZ-treated animals. In conclusion, FLBZ is an available anthelmintic which may be developed into an effective and safe drug for the human CE treatment. Despite the low plasma concentrations measured by FLBZ/R-FLBZ, an important reduction in protoscoleces' vitality was observed in cysts located in sheep liver. Modern pharmaceutical technology may help to greatly improve FLBZ systemic exposure improving its efficacy against CE.