Polymeric drug delivery systems using micro and nanospheres containing violacein: characterization, biological activity, consenquences and perspectives

Neste trabalho investigamos sistemas poliméricos transportando a violaceína, composto de interesse farmacológico, mais especificamente antitumoral, obtido a partir da biossíntese da Chromobacterium violaceum. Entretanto, trata-se de um composto insolúvel em meio aquoso e como conseqüência apresenta toxicidade e baixa biodisponibilidade, justificando seu encapsulamento. As microesferas (PCL) foram preparadas segundo princípios conhecidos de obtenção e estabilização de sistemas coloidais, pelo método de emulsão e evaporação de solvente e as nanoesferas (PLGA) foram obtidas pelo método de "nanoprecipitação" (separação de fases). Os sistemas foram caracterizadas quanto às propriedades físico-químicas por microscopias ótica, eletrônica de varredura, eletrônica de transmissão, fluorescência, varredura a laser confocal e distribuição de tamanho, potencial zeta e tensão interfacial. As nanoesferas contendo violaceína promoveram citotoxicidade, diferenciação celular e apoptose em linhagem leucêmica promielocítica humana HL60 e fibroblastos V-79. A violaceína está incorporada duas formas: isolada e auto-associada, distribuída por toda a partícula e fluoresce apenas em solução diluída e quando dispersa na matriz polimérica. O sistema nanoparticulado é citotóxico para HL60, induz apoptose (constatado nas medidas de potencial transmembrana) e diferenciação celular. A inibição do intumescimento mitocondrial evidenciou um efeito selante conferido pelo Pluronic à membrana de mitocôndrias, sugerindo um direcionamento a um alvo específico da célula.In this work we investigate polymeric systems transporting violacein, substance of pharmacological interest, more specifically antitumoral, obtained from the biosynthesis of Chromobacterium violaceum. However, violacein is an insoluble compound in water and as a consequence introduces toxicity and low bioavailability, justifying the entrappment. Microspheres (PCL) were obtained according to well-known principles of obtainment and stabilization of colloidal systems, by the solvent evaporation method and nanospheres (PLGA) were obtained by "nanoprecipitation method" (phase separation). These systems were characterized regarding the physical-chemistry properties by optical, fluorescence and laser confocal microscopies, scanning electronic microscopy, transmission electronic microscopy, diameter distribution, zeta potencial and interfacial tension. Violacein entrapped in nanospheres promoted citotoxicity, cellular differentiation and apoptosis in leukaemia promyelocytic human HL60 cell line and fibroblasts V-79. Violacein in PCL microspheres is present in two forms: isolated and auto-associated, distributed along the particle and there is emission in diluted solution and when dispersed in the polymeric matrix The nanoparticulated system is cytotoxic for HL60, induces apoptosis (verified by transmembrane potential measures) and induces cellular differentiation. Inhibition of the mitochondrial swelling occurrence is caused by Pluronic membrane sealing capability to mitochondrial membrane, suggesting the direction to a specific target of the cell