Avalia??o in vivo da efic?cia antimal?rica, toxicidade cardiovascular e neurocomportamental do artem?ter por via oral veiculado em nanoc?psulas.

Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncias Farmac?uticas. CIPHARMA, Escola de Farm?cia, Universidade Federal de Ouro Preto.O artem?ter (ATM) ? um antimal?rico utilizado clinicamente em combina??o (ATC) com outros antimal?ricos (WHO, 2016). Apresenta meia vida plasm?tica curta, baixa biodisponibilidade por via oral e toxicidade cardiovascular e neurol?gica, entre outros efeitos adversos. Nanoc?psulas de poly-?-caprolactona veiculando ATM (ATM-NC) foram desenvolvidas e caracterizadas anteriormente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a efic?cia antimal?rica in vivo e os efeitos cardiovasculares e neurocomportamentais de ATM-NC administrado por via oral em compara??o ao ATM em sua forma livre. Foram utilizados camundongos C57BL6 f?meas previamente infectados por Plasmodium berghei para a avalia??o da efic?cia antimal?rica e machos para a avalia??o dos efeitos cardiovasculares e neurocomportamentais. Os animais foram tratados por via oral, duas vezes ao dia por 4 dias com ve?culo (sorbitol/carboximetilcelulose) ou NC branca, ATM livre ou ATM-NC, nas doses de 40, 80 e 120 mg/kg. ATM-NC (120 mg/kg) aboliram a parasitemia e promoveram a sobrevida de 100 %. Para avaliar a cardiotoxicidade foram realizados: 1) eletrocardiograma (ECG) na deriva??o perif?rica II antes e ap?s o tratamento em camundongos anestesiados, n?o infectados e infectados. O ATM livre induziu cardiotoxicidade evidenciado pelo prolongamento dos intervalos QT e QTc. Para a maior dose estudada (120?mg/kg), em camundongos n?o infectados, ATM-NC impediu estes prolongamentos em 34 % e 30 %, respectivamente, comparado ao ATM livre. Nos camundongos infectados, ATM-NC tamb?m reduziu o prolongamento dos intervalos QT e QTc em 28 % e 27 %, respectivamente. 2) Ecocardiograma (ECO) foi realizado em camundongos n?o infectados e tratados com ATM livre e ATM-NC na dose de 120 mg/kg. Para este estudo n?o foram encontradas diferen?as significativas entre os grupos avaliados. Os cardiomi?citos de camundongos previamente tratados com a dose de 120 mg/kg foram isolados e avaliados in vitro 3) sob estimula??o em campo (1 Hz) em sistema Ionoptix para o transiente de Ca2+ e contratilidade do sarc?mero, 4) em sistema patch-clamp para o potencial de a??o (PA) e a corrente nos canais de Ca2+. O ATM livre reduziu o transiente de Ca2+ em 41 %, o Ca2+ diast?lico em 12 % e a porcentagem de encurtamento do sarc?mero de 4,6 % (controle) para 3,1 %. Al?m disso, o ATM livre causou o prolongamento do PA comparado ao ve?culo (350,0 ? 49,3 ms e 137,7 ? 20,5 ms, respectivamente). 5) Cardiomi?citos de camundongos n?o tratados foram isolados e incubados com ATM livre nas concentra??es 0,1; 1 e 10 ?M. ATM livre 10 ?M reproduziu os efeitos sobre Ca2+ observados nos cardiomi?ciotos dos camundongos tratados, assim indicando efeitos cardiot?xicos. Por outro lado, ATM-NC n?o causou nenhuma altera??o significativa em nenhum dos par?metros avaliados. A avalia??o da neurotoxicidade foi realizada em camundongos n?o infectados e infectados. Para os camundongos n?o infectados o ATM livre (120 mg/kg) reduziu significativamente a capacidade de explora??o nos bra?os abertos do labirinto em cruz elevado, indicando transtorno neurocomportamental como a ansiedade. Para animais infectados o tratamento com ATM livre (120 mg/kg) desencadeou comportamentos similares a ansiedade e diminui a capacidade locomotora dos camundongos, pois reduziu em 65 % e 67 % a capacidade explorat?ria dos bra?os abertos e fechados do labirinto em cruz elevado. ATM-NC impediu a manifesta??o dos efeitos neurocomportamentais em camundongos n?o infectados e reduziu os efeitos sobre os camundongos infectados. Conclu?mos que o ATM em NC apresentou efic?cia por via oral e que NC s?o capazes de impedir ou minimizar os efeitos cardiot?xicos e neurocomportamentais causados pelo ATM em sua forma livre.Artemether (ATM) is an antimalarial drug used clinically in combination with other antimalarials (ACT) (WHO, 2016). It presents short plasma half-life, low oral bioavailability and cardiovascular and neurological toxicity, among other adverse effects. Nanocapsules of poly-?-caprolactone (NC-PCL) loading ATM (ATM-NC) have been developed and characterized previously. The aim of this study was to evaluate the antimalarial efficacy in vivo and cardiovascular and neurological effects of orally administered ATM-NC. Female C57BL6 mice were used for evaluation of antimalarial efficacy and males for the evaluation of cardiovascular and neurobehavioral effects. The mice were orally treated twice daily for 4 days with vehicle (sorbitol / carboxymethylcellulose) or free ATM; blank NC or ATM-NC, at doses 40, 80 and 120 mg/kg. Antimalarial efficacy was evaluated in infected mice with Plasmodium berghei. ATM-NC (120 mg/kg) reduced the number of parasites and increased survival to 100 %. Cardiotoxicity evaluations were performed: 1) electrocardiogram (ECG) (limb lead II) before and after treatment in anaesthetized male mice, uninfected and infected. At the highest dose (120 mg/kg) in uninfected mice, ATM-NC prevented these prolongations by 34% and 30%, respectively, compared to free ATM. In the infected mice, ATM-NC reduced the prolongation of the QT and QTc intervals by 28% and 27%, respectively. 2) Echocardiogram (ECO) was performed only in uninfected mice and treated with free ATM and ATM-NC at dose 120 mg/kg, for this study no significant differences were found between the groups. Cardiomyocytes were isolated from mice treated with vehicle, blank NC, free ATM and ATM-NC at 120 mg/kg and evaluated 3) under field stimulation (1 Hz) in Ionoptix system for Ca2+ transient and sarcomere contractility, 4) patch-clamp system for the action potential (PA) and current in Ca2+ channels. Free ATM reduced Ca2+ transient at 41 %, diastolic Ca2+ at 12 % and percentage sarcomere shortening of 4,6 % (control) to 3,1 %. In addition, the free ATM was caused the prolongation of action potential when compared to the vehicle (350,0 ? 49,3 and 137,7 ? 20,5, respectively). Cardiomyocytes from untreated mice were isolated and incubated with free ATM at different concentrations 0,1; 1 and 10 ?M. 10 ?M free ATM reproduced the effects on Ca2+ observed in cardiomyocytes of treated mice, thus indicating cardiotoxic effects. On the other hand, ATM-NC did not cause any significant changes in any of the evaluated parameters. Neurotoxicity was evaluated in uninfected and infected mice. For uninfected mice, free ATM at 120 mg/kg significantly reduced the open arms capacity of the high cross maze, indicating neurobehavioral disorder such as anxiety. For uninfected mice, free ATM (120 mg/kg) significantly reduced the ability to explore the open arms of the high cross maze, indicating neurobehavioral-like anxiety. For infected mice, the treatment with free ATM (120 mg/kg) caused neurobehavioral-like anxiety and altered the locomotor capacity of the mice, because it reduced the exploratory capacity in open and closed arms in 65 % and 67 %. ATM-NC prevented the development of neurotoxic effects in uninfected mice and reduced the effects on infected mice. Thus, ATM-NC showed oral efficacy reducing cardiotoxicity and neurotoxicity