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https://hdl.handle.net/1822/71434
Título: | Polymeric micelles for delivery of antimicrobial peptides |
Outro(s) título(s): | Micelas poliméricas para entrega de péptidos antimicrobianos |
Autor(es): | Cunha, Cristiana Filipa Barreiro da |
Orientador(es): | da Costa, André Nielsen, Hanne Mørck |
Palavras-chave: | Oleic-grafted hyaluronan Polymeric micelles Cell-penetrating peptides Antimicrobial peptides Hialuronato oleico Nanopartículas poliméricas Péptidos de penetração celular Péptidos antimicrobiais |
Data: | 2020 |
Resumo(s): | Antimicrobial resistance is one of the most serious threats to human health in this century, causing
significant economic burden and high mortality. Without effective antimicrobial therapies, the number of
deaths associated with infections will continue to rise inexorably. This prospect has prompted the search for
therapeutic alternatives, such as antimicrobial peptides (AMPs). However, non-specific toxicity, low stability
and short half-life hinder the development of AMPs into stand-alone medicines, limiting their potential as
powerful antimicrobial agents. These challenges can be overcome by utilizing novel formulation strategies,
such as nanogels or polymeric micelles for the delivery of such peptides.
In this project, oleic-grafted hyaluronan (OL-HA) polymeric micelles for the encapsulation of the
antimicrobial cell penetration peptides L- and D-PenetraMax and its lipidated version Syn-2 were developed
and characterized. With the optimized method, it was possible to prepare small anionic micelles, with a
hydrodynamic diameter range of 100 – 300 nm, capable of efficiently loading all three peptides. High values
of encapsulation efficiency were found but at the expense of a slower release profile. L-PenetraMax showed
to be very prone to degradation and its encapsulation did not improve this behaviour. The polymeric micelles,
despite the very slow release, effectively reduced the peptide cytotoxicity towards hepatic, endothelial,
intestinal and red blood cells (RBCs), while maintaining their antimicrobial activity against Escherichia coli,
Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Additionally, the polymeric micelles prepared also
seemed capable of prevent biofilm growth at concentrations higher than the minimal inhibitory concentration
(MIC) values. These findings support the use of OL-HA polymeric micelles to increase the safety of peptides
with antimicrobial properties to intravenous administration. A resistência antimicrobiana é uma das ameaças mais sérias à saúde humana deste século, causando uma carga económica significativa e alta mortalidade. Sem terapias eficazes, o número de mortes associadas a infeções por espécies resistentes a antibióticos continuará a aumentar inexoravelmente. Esta perspetiva tem motivado a busca por terapias alternativas, como por exemplo o uso de péptidos antimicrobianos. No entanto, a toxicidade não específica, a baixa estabilidade e curto tempo de vida dos péptidos dificultam o seu desenvolvimento em medicamentos por si só, limitando o seu potencial como poderosos agentes antimicrobianos. Esses desafios podem ser superados utilizando novas estratégias de formulação, tais como nanogéis ou micelas poliméricas para a entrega de péptidos antimicrobianos. Neste projeto, foram desenvolvidas e caracterizadas micelas poliméricas à base de hialuronato oleico para a encapsulação de péptidos antimicrobianos capazes de penetrar membranas celulares, L- e DPenetraMax e a sua versão lipidada Syn 2. Com o método otimizado, foi possível preparar pequenas micelas aniónicas, com diâmetro hidrodinâmico entre 100 e 300 nm, capazes de encapsular eficientemente os três péptidos referidos. Apesar dos elevados valores de eficiência de encapsulamento, as micelas apresentaram um perfil de libertação mais lento. O péptido L-PenetraMax mostrou ser bastante suscetível à degradação e o seu encapsulamento nas micelas não melhorou esse comportamento. As micelas poliméricas reduziram eficazmente a citotoxicidade dos péptidos em células hepáticas, endoteliais, intestinais e em eritrócitos, mantendo a sua atividade antimicrobiana contra Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. Adicionalmente, estas micelas poliméricas também mostraram ser capazes de prevenir o crescimento de biofilme bacteriano a concentrações superiores aos valores de concentração mínima inibitória (MIC). Estes resultados apoiam o uso destas micelas poliméricas à base de hialuronato para melhorar o uso seguro dos péptidos mantendo as propriedades antimicrobianas para administração intravenosa. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado em Biophysics and Bionanosystems |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/71434 |
Acesso: | Acesso aberto |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado DBio - Dissertações de Mestrado/Master Theses |
Ficheiros deste registo:
Ficheiro | Descrição | Tamanho | Formato | |
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Cristiana Filipa Barreiro da Cunha.pdf | Dissertação de Mestrado | 5,74 MB | Adobe PDF | Ver/Abrir |
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