Síntese verde de nanopartículas de ouro e aplicações no diagnóstico e terapia da aterosclerose

Atherosclerosis is a chronic degenerative disease that affects medium and large caliber arteries, and is characterized by lesions with plaque or atheroma. It is the primary cause of heart diseases and strokes, which are the global leading causes of death by disease. Atheromatous plaques exhibit an accumulation of protoporphyrin IX, or PPIX, which is transferred to the blood and feces. PPIX is a potential marker for atherosclerosis that may facilitate minimally invasive and cost effective diagnostic method. This work purpose is to associate a precursor of the PPIX, the aminolevulinic acid, to gold nanoparticles (ALA:AuNPs), to act as a photosensitizing agent for photothermic, phothodynamic and sonodynamic therapies, allowing the destruction of plaques. ALA:AuNPs was synthesized mixing 5-ALA with Tetrachloroauric(III) acid in milli-Q water solution followed by photoreduction with light from a Xenon lamp. The best synthesis conditions, such as optimal illumination time, more appropriate pH, most effective temperature and better stoichiometry were obtained from measurements of UV/Vis optical absorption, electron microscopy and zeta potential. Male New Zeland rabbits were used to monitor the atherosclerosis staging for 60 days. The animals were divided into 5 groups with 4 animals in the control group and 3 aminals for the other groups: control group (CG) where animals received normal diet, and control group with 5-ALA (CGALA); Experimental group (EG), in which the animals received a high calorie diet with 1% cholesterol; Experimental group with 5-ALA (EGALA) and Experimental Group with ALA:AuNPs (EGALA:Au). Changes in the animal?s arteries throughout the study were analyzed by optical microscopy techniques. Blood samples and animal feces, and extracted PPIX in different disease stages (early, 30 and 60 days) were analyzed. Measurements of the emission intensity of PPIX extracted from both the feces and blood of animals in the region between 575 and 725 nm were done. The results with blood and feces, showed an increase of PPIX to the experimental groups GEALA and GEALA:Au, which indicates indicated that the ALA:AuNPs can be used as a theranostic agent of atherosclerosis.A aterosclerose é uma doença degenerativa crônica que acomete artérias de médio e grande calibre, caracterizada pela presença de lesões com aspectos de placas ou ateromas. É a causa primária de doenças cardiovasculares e infarto, que por sua vez representam a principal causa de morte por doença no mundo. As placas de ateroma apresentam um acúmulo de protoporfirina IX, ou PPIX, que é transferida para o sangue e fezes. Desta forma a PPIX se apresenta como um potencial marcador de aterosclerose, o que pode viabilizar um método diagnóstico minimamente invasivo e de baixo custo. Este trabalho tem como propósito associar um precursor da PPIX, o ácido 5-aminolevulínico ou 5-ALA, a nanopartículas de ouro (ALA:AuNPs) que atuará com um agente fotossensibilizador, permitindo a terapia ou a destruição das placas formadas através de técnicas como terapias fototérmica, fotodinâmica e sonodinâmica. O ALA:AuNPs foi sintetizado a partir da mistura de 5-ALA com ácido tetracloráurico em água milli-Q, seguida de fotorredução com lâmpada de Xenônio. As melhores condições de síntese, como o melhor tempo de iluminação, pH mais apropriado, temperatura mais efetiva e melhor estequiometria, foram obtidos a partir de medida de absorção óptica UV/Vis, microscopia eletrônica e do potencial Zeta. Para verificação da potencialidade de aplicação do ALA:AuNPs em diagnóstico da aterosclerose, coelhos machos da Nova Zelândia, foram separados em 5 grupos com 4 animais para o grupo controle e 3 aminais para os demais grupos: Grupo controle (GC), que receberam dieta normal e Grupo Controle com 5-ALA (GCALA); Grupo experimental (GE), onde os animais receberam dieta hipercalórica a 1% de colesterol; Grupo experimental com 5-ALA (GEALA) e Grupo Experimental e com ALA:AuNPs (GEALA:Au). As alterações nas artérias dos animais ao longo do estudo foram analisadas por técnicas de microscopia óptica. Foram feitas coletas de sangue e fezes dos animais, e extração da PPIX em diferentes estágios da doença (início, 30 e 60 dias). Foram realizadas medidas da intensidade do sinal de emissão da PPIX extraída tanto do sangue como das fezes dos animais dos 5 grupos na região entre 575 e 725 nm. Os resultados obtidos com os exames de sangue e fezes, mostraram um aumento da PPIX, para os grupos experimentais GEALA e GEALA:Au, que indica que o ALA:AuNPs pode ser aplicado como um agente teranóstico da aterosclerose.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2013 a 2016