Administração de alergénios da pele na prevenção da doença de Alzheimer: avaliação farmacocinética pré-clínica

Abstract

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disorder, frequently associated with advancing age. Its global incidence has been increasing dramatically and significant efforts have been made to develop new methods of treatment. However, there are still no available treatments for all patients that effectively slow or block disease progression. Thus, the discovery of innovative therapeutic approaches for the prevention or treatment of AD is necessary. A skin allergen was identified as an activator of the transcription factor Nrf2, which is deficiently activated in AD. Thus, it is expected that Nrf2 activation may promote neuroprotective mechanisms, potentially beneficial for the treatment of AD. The first objective of the present dissertation was the development and validation of a high-pressure liquid chromatography (HPLC) technique for the quantification of the skin allergen in mouse plasma, brain and lung. Then, the method was applied to determine the concentrations of the skin allergen following pharmacokinetic studies with intranasal (IN) administration (100 mg/kg).Chromatographic analysis was performed by isocratic elution with a mobile phase composed of water:acetonitrile:methanol (65:35:5, v/v/v) at a flow rate of 1 mL/min. Analyte and internal standard extraction was achieved by protein precipitation with acetonitrile (1:2). Recoveries ranged from 87.1 – 97.1% (plasma), 75.4 – 81.9% (brain) and 77.5 – 79.0% (lung). Linearity was obtained in the concentration range of 0.07 – 7 µg/mL (low range) for plasma, brain and lung, and 7 – 140 µg/mL (high range) for plasma and lung. In the pharmacokinetic study, a fast absorption of the skin allergen was observed (tmax = 5 minutes in plasma), as well as a similarly fast distribution (tmax = 5 minutes in brain and lung) and elimination (t1/2β = 18.12 minutes in plasma). Dose-normalized exposure in plasma by IN route (AUCinf/dose = 6.04 µg min mL-1 kg mg-1) was identical to that of intravenous route (AUCinf/dose = 6.76 µg min mL-1 kg mg-1).Overall, the validated bioanalytical method demonstrated selectivity, linearity, sensitivity, accuracy and precision. In the future, additional studies with intravenous and oral administration are suggested, in order to characterize brain and lung exposure with these routes.

A Doença de Alzheimer (DA) é uma patologia neurodegenerativa, frequentemente associada ao avanço da idade. Como a sua incidência tem vindo a aumentar drasticamente, têm sido realizados grandes esforços para desenvolver novos métodos de tratamento. No entanto, ainda não existem tratamentos disponíveis para todos os doentes, de forma a retardar ou bloquear a progressão da doença. Assim, torna-se necessária a descoberta de novas abordagens terapêuticas. A identificação de um alergénio da pele como ativador do fator de transcrição Nrf2, o qual se encontra deficientemente ativado na DA, fez com que se perspetivasse que a sua ativação possa promover mecanismos neuroprotetores potencialmente benéficos para o tratamento da doença. O primeiro objetivo da presente tese foi o desenvolvimento e a validação de uma técnica analítica de cromatografia líquida de alta pressão (HPLC) para a quantificação do alergénio em plasma, cérebro e pulmão de murganho. De seguida, procedeu-se à aplicação do método bioanalítico para determinar as concentrações de alergénio em matrizes biológicas obtidas na sequência de estudos farmacocinéticos com administração intranasal (IN) (100 mg/kg).A análise cromatográfica foi efetuada por eluição isocrática com uma fase móvel composta por água:acetonitrilo:metanol (65:35:5, v/v/v) a um fluxo de 1 mL/min. A extração do analito e do padrão interno consistiu em precipitação de proteínas com acetonitrilo (1:2). Atingiram-se recuperações entre 87,1 – 97,1% (plasma), 75,4 – 81,9% (cérebro) e 77,5 – 79,0% (pulmão) e obteve-se linearidade na gama de 0,07 – 7 µg/mL (gama baixa) em plasma, cérebro e pulmão, e 7 - 140 µg/mL (gama alta) em plasma e pulmão. No estudo farmacocinético, o alergénio da pele revelou uma rápida absorção (tmax = 5 minutos em plasma), bem como uma célere distribuição (tmax = 5 minutos em cérebro e pulmão) e eliminação (t1/2β = 18,12 minutos). A exposição normalizada pela dose foi idêntica em plasma após administração IN (AUCinf/dose = 6,04 µg min mL-1 kg mg-1) e intravenosa (AUCinf/dose = 6,76 µg min mL-1 kg mg-1).De forma geral, considera-se que o método bioanalítico desenvolvido demonstrou seletividade, linearidade, sensibilidade, exatidão e precisão. No futuro, sugerem-se estudos adicionais com administração oral e intravenosa para caracterizar a exposição cerebral e pulmonar com estas vias.