A supramolecular look at microenvironmental regulation of limbal epithelial stem cells and the differentiation of their progeny / Uma visão supramolecular sobre a regulação microambiental de células tronco epiteliais limbais e a diferenciação de sua progênie

ABSTRACT Various approaches have been taken to improve our knowledge of the microenvironmental regulation of limbal epithelial stem cells. Researchers have extensively investigated the roles of growth factors, survival factors, cytokines, enzymes, and permeable molecules secreted by the limbal cells. However, recent evidence suggests that stem cell fate (i.e., self-renewal or differentiation) can also be influenced by biophysical and mechanical cues related to the supramolecular organization and the liquid crystalline (mesophase) nature of the stromal extracellular matrix. These cues can be sensed by stem cells and transduced into intracellular biochemical and functional responses, a process known as mechanotransduction. The objective of this review is to offer perspectives on the supramolecular microenvironmental regulation of limbal epithelial stem cells and the differentiation of their progeny.

RESUMO Muitas abordagens têm sido utilizadas para ampliar entendimentos sobre a regulação microambiental das células tronco epiteliais limbais. Neste contexto, pesquisadores têm exaustivamente investigado a participação de fatores de crescimento, fatores de sobrevida, citocinas, enzimas e moléculas permeáveis secretadas pelas células limbais. Entretanto, evidências recentes sugerem que o destino (ie. autorrenovação ou recrutamento para a via de diferenciação) das células tronco também sofre influência de estímulos biofísicos ou mecânicos relacionados à organização supramolecular e à natureza liquido-cristalina (mesofases) da matriz extracelular estromal. Esses estímulos podem ser percebidos e traduzidos pelas células tronco em sinais bioquímicos que geram respostas funcionais, através de um processo designado de mecanotransdução. Objetiva-se, com a presente revisão, oferecer ao leitor perspectivas supramoleculares sobre a regulação microambiental das células tronco epiteliais limbais e a diferenciação de sua progênie.

Validation of high-performance liquid chromatographic method for analysis of fluconazole in microemulsions and liquid crystals

In recent decades, there has been a significant increase in the incidence of fungal diseases. Certain fungal diseases cause cutaneous lesions and in the usual treatment, generally administred orally, the drug reaches the site of action with difficulty and its concentration is too low. An approach much explored in recent years is the development of nanotechnology-based drug delivery systems, and microemulsions (ME) and liquid crystals (LC) are promising. ME and LC were developed with oleic acid or copaiba oil as the oil phase, propoxyl (5OP) ethoxyl (20 OE) cetyl alcohol as surfactant and water. An analytical method to assess the incorporation of fluconazole (FLU) in the systems under study was validated according to guidelines of the International Conference on Harmonization (ICH) guidelines and the Brazilian Food, Drug and Sanitation Agency (ANVISA). The method was conducted on a C18-RP column (250 × 4.6 mm i.d.), maintained at room temperature. The mobile phase consisted of acetonitrile and water (50:50, v/v), run at a flow rate of 1.0mL/min and using ultraviolet detection at 210nm. The chromatographic separation was obtained with a retention time of 6.3min, and was linear in the range of 20-400 µg/mL (r2=0.9999). The specificity showed no interference of the excipients. The accuracy was 100.76%. The limits of detection and quantitation were 0.057 and 0.172 µg.mL-1, respectively. Moreover, method validation demonstrated satisfactory results for precision and robustness. The proposed method was applied for the analysis of the incorporation of FLU in ME and LC, contributing to improve the quality control and to assure the therapeutic efficacy.

Nas últimas décadas, houve aumento significativo na incidência de doenças fúngicas. Certas doenças fúngicas provocam lesões cutâneas, sendo que no tratamento usual, geralmente administrado por via oral, o medicamento chega ao local de ação com dificuldade, em concentração muito baixa. Uma abordagem muito explorada nos últimos anos é o desenvolvimento de sistemas de administração de fármacos baseados em nanotecnologia, como as microemulsões (ME) e cristais líquidos (LC). ME e LC foram desenvolvidos com o ácido oleico ou óleo de copaíba como fase oleosa, álcool cetílico propoxilado (5 OP) e etoxilado (20 OE) como tensoativo e água. Método analítico para avaliar a incorporação de fluconazol (FLU) nos sistemas em estudo foi validado de acordo com as diretrizes da Conferência Internacional de Harmonização (ICH) e Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). O método foi desenvolvido empregando coluna C18-RP (250 x 4,6 mm id), mantida à temperatura ambiente. A fase móvel consistiu de acetonitrila e água (50:50, v/v), executado a uma taxa de fluxo de 1,0 mL/min e com detecção ultravioleta a 210 nm. A separação cromatográfica foi obtida com o tempo de retenção de 6,3min, e mostrou-se linear no intervalo de 20-400 µg/mL (r2=0,9999). Pelo estudo de especificidade, observou-se não interferência dos excipientes. A precisão foi 100,76%. Os limites de detecção e de quantificação foram 0,057 e 0,172 µg.mL-1, respectivamente. Além disso, a validação do método demonstrou resultados satisfatórios para a precisão e robustez. O método proposto foi aplicado para a análise da incorporação do FLU em ME e cristais líquidos, contribuindo para aumentar o controle de qualidade e garantir a eficácia terapêutica.

Caracterização do intumescimento de sistemas líquido-cristalinos de fase lamelar de monoleína e água contendo polihexametilenobiguanida / Characterization of swelling of lamellar phases of monoolein and water containing polyhexamethylenebiguanide

A monoleína é um lipídeo polar capaz de absorver água e formar sistemas líquido-cristalinos, os quais são utilizados como sistemas de liberação para administração de vários fármacos. Neste estudo foi avaliado o potencial de sistemas de fase lamelar constituídos por monoleína e água para veicular polihexametilenobiguanida (PHMB). A formação dos sistemas líquido-cristalinos foi caracterizada por microscopia de luz polarizada. Estudos de intumescimento foram realizados gravimetricamente em várias condições avaliando-se os efeitos de parâmetros como pH, força iônica e temperatura do meio de imersão. O processo de intumescimento foi caracterizado através da obtenção dos perfis de intumescimento e análise de sua cinética, além da determinação da capacidade máxima de intumescimento dos sistemas. Os sistemas de fase lamelar foram obtidos em presença de PHMB, os quais absorveram água rapidamente de acordo com cinética de segunda ordem e sofreram transição de fase, formando a fase cúbica. O intumescimento dos sistemas não foi influenciado pela presença do fármaco nos vários meios de imersão estudados, exceto pela imersão em meio ácido, no qual a presença do PHMB aumentou a captação de água. O intumescimento dos sistemas contendo PHMB não foi afetado pela força iônica do meio de imersão, porém foi diminuído com o aumento da temperatura. Desta maneira, sistemas líquido-cristalinos de monoleína e água foram obtidos e o processo de intumescimento foi caracterizado. Os sistemas apresentaram potencial para serem propostos como sistemas de liberação para administração de PHMB e estudos de liberação de fármacos serão realizados futuramente.

Monoolein is a polar lipid that absorbs water and forms liquid crystalline systems that are used as drug delivery systems for different medications. The aim of the present study was to investigate lamellar phases formed by monoolein and water as potential vehicles for the administration of polyhexamethylene biguanide (PHMB). Lamellar phase systems formed by monoolein and water containing PHMB were characterized by polarizing microscopy. Swelling studies were performed gravimetrically under different conditions for the evaluation of the effects of pH, ionic strength and temperature. Analyses of swelling profiles, swelling kinetics and maximum swelling capacity were performed. The lamellar phase systems of monoolein and water obtained in the presence of PHMB absorbed water very quickly following second-order swelling kinetics and formed a cubic phase. The swelling of the systems was not influenced by the presence of the drug in the immersion media studied, except under acidic conditions, in which the drug exhibited increased water uptake. The swelling of systems containing PHMB was not affected by the ionic strength of the immersion media, but was reduced with an increase in temperature. Liquid crystalline systems of monoolein and water were obtained and swelling behavior was investigated. The systems exhibited the potential for use as a drug delivery system for PHMB administration. However, further drug-release studies should be performed.

Atividade antioxidante do extrato seco de cacau orgânico (Theobroma cacao) - estudo de estabilidade e teste de aceitação de cremes acrescidos deste extrato / Antioxidant activity of organic cocoa dried extract (Theobroma cacao), stability study and acceptance testing of cosmetic cream containing this extract

Os frutos de cacau (Theobroma cacao) são conhecidos mundialmente pela sua riqueza em ácidos graxos e compostos fenólicos com poder antioxidante, sendo que em sua constituição é possível relatar mais de 50% em ácidos graxos de cadeia média que o torna matéria-prima passível de ser explorada pela indústria alimentícia, farmacêutica e cosmética. Este trabalho teve como objetivo estudar o poder antioxidante do extrato seco de cacau orgânico, obter formulações cosméticas acrescidas deste extrato, promovendo os estudos de estabilidade, ensaios reológicos e a investigação de cristais-líquidos, bem como realizar o teste de aceitação das mesmas. O extrato vegetal foi avaliado quanto seu poder antioxidante pelo método de sequestro radicalar DPPH. Formulações cosméticas foram obtidas e amostras foram submetidas a ensaios físico-químicos de estabilidade (caracterização organoléptica, teste de centrífuga e determinação dos valores de pH), caracterização reológica, assim como análises em microscopia de luz polarizada. As preparações estáveis também foram avaliadas quanto a sua aceitabilidade por provadores. A partir dos resultados apresentados pôde-se constatar a atividade antioxidante do extrato seco de cacau orgânico e obter preparações cosméticas, constituídas deste ativo a 5%, com comportamento pseudoplástico associado à tixotropia e providas de cristais líquidos lamelares. Verificou-se também que a concentração de cera autoemulsionante interferiu na aceitação do produto cosmético.

The cocoa fruit (Theobroma cacao) is known worldwide for its richness in fatty acids and phenolic compounds, with antioxidant power, and it is known to be composed of more than 50% medium-chain fatty acids, making it a raw material that could be exploited by the food, pharmaceutical and cosmetics industries. the aim of this study was to assess the antioxidant power of organic cocoa dried extract, to develop cosmetic formulations from this extract and to determine their stability and carry out rheological tests, liquid-crystal research and acceptance testing on them. the plant extract was assayed for its antioxidant power by the DPPH radical scavenging method. Cosmetic formulations were produced and samples were subjected to physicochemical stability tests (organoleptic assessment, centrifugal testing and determination of pH), rheological characterization and polarized light microscopy analysis. the stable preparations were also evaluated for their acceptability by consumers. From the results presented, it was possible to characterize the antioxidant activity of dried organic cocoa extract and to prepare cosmetic preparations containing 5% of this active compound. these showed pseudoplastic behavior associated with thixotropy and lamellar liquid crystals were presentat all storage times and temperatures. It was also found that the higher self-emulsifying wax contents interfered with consumer acceptance of the cosmetic product.

Mapeamento de feixe ultrasônico utilizando as propriedades cromotérmicas dos cristais líquidos colestéricos / Ultrasonic beam map using thermochromic properties of cholesteric liquid crystals

Desinformação a respeito da periodicidade com que aparelhos de ultra-som para fisioterapia devem ser calibrados e a carência de laboratórios aptos a ensaiá-los sugerem a necessidade de métodos acessíveis e de fácil manuseio, que avaliem o desempenho desses equiapmentos no próprio local onde são utilizados. O presente trabalho apresenta um método simples e rápido de obter informações sobre a distribuição de intensidade do campo ultra-sônico utilizando cristais líquidos colestéricos, substâncias que geram cores em função da temperatura. O feixe ultra-sônico, não sendo uniforme, gera gradientes de temperatura em função da intensidade média temporal local. Estes gradientes resultam numa imagem de cor em função dessa intensidade. Uma folha plástica, composta de PVC e poliuretano (coeficiente de atenuação médio 23,5 dB.cm-1.MHz-1 e e coeficiente de reflexão 0,06), foi acoplada ao material cromotérmico aumentando a sensibilidade do modelo. Esta foi emoldurada com vidro e compôs uma das faces do recipiente contando água destilada, onde os transdutores foram posicionados e excitados para a obtenção das imagens cromotérmicas. Cinco transdutores de 1 e 3 MHz, com fins terapêuticos, compuseram os experimentos. As imagens geradas pelo aquecimento do material cromotérmico foram avaliadas em vinte e três planos paralelos à face dos transdutores. Os resultados mostraram-se compatíveis com os obtidos pela varredura planar com hidrofone