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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.60.2010.tde-08032010-104034
Document
Author
Full name
Yris Maria Fonseca
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2010
Supervisor
Committee
Fonseca, Maria Jose Vieira (President)
Cardoso, Juliana Cordeiro
Pereira, Gislaine Ribeiro
Santos, Marcelo Henrique dos
Valim, Yara Maria Lucisano
Title in Portuguese
Avaliação da atividade fotoquimiopreventiva do extrato de calêndula
Keywords in Portuguese
atividade antioxidante
Calendula officinalis
formulação tópica
fotoquimioprevenção
permeação e retenção
Abstract in Portuguese
Tem sido reportado que os danos induzidos pela radiação ultravioleta (RUV) são devidos principalmente pela geração de espécies reativas de oxigênio (EROs). Assim, compostos capazes de inibir a ação e a formação destas EROs, são capazes de proteger a pele dos danos induzidos pela RUV. O objetivo deste trabalho foi obter o extrato padronizado de calêndula (calendula officinalis), avaliar sua toxicidade em cultura de células e sua eficácia antioxidante. Além disso, formulações tópicas contendo este extrato foram desenvolvidas e sua capacidade de penetração na pele foi avaliada. Foi avaliado também, o efeito protetor do extrato de calêndula e de formulações tópicas adicionadas deste extrato contra os danos induzidos pela radiação UVB na pele, em camundongos sem pêlos irradiados com radiação UVB. O conteúdo de polifenóis, flavonóides, rutina e narcissina encontrado no extrato de calêndula foram 0,46%, 0,29%, 239 µg/mL e 1,83 mg/mL, respectivamente. A avaliação da eficácia antioxidante demonstrou o efeito dose-dependente do extrato de calêndula contra diferentes radicais. O experimento de citotoxicidade demonstrou que o extrato de calêndula não foi tóxico para fibroblastos de camundongo (L929), células de hepatoma humano (HepG2) e células de melanoma de camundongo (B16F10) em concentrações abaixo ou iguais a 100 µL/mL. Entretanto, em concentrações maiores ou iguais a 200 µL/mL foi observado efeito tóxico. Todas as formulações foram estáveis fisicamente e funcionalmente. A formulação tipo gel foi mais eficiente para reter o extrato de calêndula na pele, uma vez que foram detectados 0,21 µg/cm2 de narcissina e 0,07 µg/cm2 de rutina na epiderme viável. O extrato de calêndula e a formulação gel foram capazes de manter os níveis de GSH próximos aos níveis de animais não irradiados. Entretanto, o extrato de calêndula e a formulação gel não foram capazes de inibir a atividade de metaloproteinases e mieloperoxidases aumentadas pela irradiação UVB. Além disso, a formulação gel adicionada de extrato de calêndula reduziu modificações histológicas induzidas pela radiação UVB na pele, como modificações das fibras de colágeno. A aplicação tópica de extrato de calêndula em formulações tipo gel promoveu efeito fotoprotetor em camundongos sem pêlo, provavelmente devido a uma possível melhoria da síntese de colágeno no tecido conjuntivo subepidermal. Estes resultados dão boas perspectivas para utilizar o extrato de calêndula topicamente ou oralmente para prevenir e/ou tratar os danos induzidos pela radiação UV na pele.
Title in English
Evaluation of photochemopreventive activity of marigold extract
Keywords in English
antioxidant activity
Calendula officinalis
permeation and retention
photochemoprevention
topical formulation
Abstract in English
It has been reported that UV-induced damage is due mainly to the generation of reactive oxygen species (ROS). Then, compounds able to inhibit the action and the formation of these ROS, will be able to protect the skin from UV-induced damage. Thus, the purpose of this work was to obtain standardized marigold extract (calendula officinalis), to evaluate their toxicity in cell culture and their antioxidant efficacy. In addition, topical formulations added with this extract were developed and their penetration skin capacity was evaluated. It was also investigated, the protective effect of the marigold extract and of the topical formulations added with this extract against UVB-induced damages in skin, in ultraviolet-irradiated hairless mice. The polyphenols, flavonoids, rutin and narcissin contents found in marigold extract were 0.46%, 0.29%, 239 µg/mL and 1.83 mg/mL, respectively. The evaluation of antioxidant efficacy demonstrated the dose-dependent effect of marigold extract against different radicals. Cytoxicity experiments demonstrated that marigold extract was not cytotoxic for mice fibroblasts (L929), human hepatoma cells (HepG2) and mouse melanoma cells (B16F10) at concentrations less than or equal to 100 µL/mL. However, at concentrations greater than or equal to 200 µL/mL were observed toxic effects. All formulations were physical and functionally stable. Gel formulation was the most effective for delivery of marigold extract in skin, since it was detected 0.21 µg/cm2 of narcissin and 0.07 µg/cm2 of rutin in the viable epidermis. Marigold extract and gel formulation were able to maintain glutathione reduced levels close to non-irradiated animals. However, marigold extract and gel formulation were not able to inhibit the gelatinase-9 and myeloperoxidase activities increased by UVB irradiation. In addition, gel formulation added to marigold extract reduced the histological skin changes induced by UVB-irradiation, as modifications of collagen fibrils. Topical application of marigold extract in gel formulation provided photoprotective effect in hairless mice, probably related to a possible improvement of the collagen synthesis in the subepidermal connective tissue. These results give good perspectives to apply marigold extract topically and orally in order to prevent and/or treat UV-damaged skin.
 
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Publishing Date
2010-04-09
 
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