Eficácia in sílico do florfenicol no tratamento de pododermatite infecciosa por Fusobacterium necrophorum em ovelhas / In sílico efficacy of florfenicol in the treatment of Fusobacterium necrophorum infectious pododermatitis in sheep

Objetivou-se comparar o efeito in silico do florfenicol nas doses de 20 e 30 mg/Kg em ovinos pelas vias intravenosa (IV) e intramuscular (IM), usando a modelagem PK/PD. Realizou-se uma simulação de Monte Carlo com base nos dados de concentração plasmática de um estudo publicado anteriormente. Calculou-se a área sob a curva (ASC) e as taxas de eficácia do florfenicol para os efeitos bacteriostático, bactericida e de erradicação bacteriológica. A dose de 20 mg/Kg IV demonstrou efeitos de erradicação de 100, 93 e 0% para CIM de 0,5, 1 e acima, respectivamente. O efeito bacteriostático foi de 99 e 90% para CIM de 4 e 2 µg/ml, enquanto o bactericida foi de 14% para CIM de 2 µg/ml. A dose de 30 mg/Kg IV apresentou 100% de erradicação para CIM de 1 µg/mL e 100% de efeito bactericida para CIM de 2 µg/mL. Há 100% de efeito bacteriostático em CIM de 4 µg/ml. As doses de 20 e 30 mg/Kg IM mostraram 100% de erradicação para CIM até 1 µg/mL e 0% para CIM maiores. O efeito bacteriostático foi mantido em 100% para uma CIM de 4 µg/mL em ambas as doses. Este estudo mostra o efeito de erradicação bacteriológica do florfenicol nas doses de 20 e 30 mg/Kg, IV e IM. Recomenda-se que seja feito um estudo de eficácia in vivo com a dose de 30mg/Kg IM em ovinos infectados por F. necrophorum com MIC superior a 2 µg/mL.

We aimed to compare the in silico effect of florfenicol at doses of 20 and 30 mg/Kg in sheep by intravenous (IV) and intramuscular (IM) routes, using PK/PD modeling. We performed a Monte Carlo simulation based on plasma concentration data from a previously published study. We calculated the area under the curve (AUC) and the efficacy rates of florfenicol to bacteriostatic, bactericidal, and bacteriological eradication effects. The dose of 20 mg/Kg IV demonstrated 100, 93, and 0% eradication effects for MICs of 0.5, 1, and above, respectively. The bacteriostatic effect was 99 and 90% for MIC of 4 and 2 µg/ml, while the bactericide was 14% for MIC of 2 µg/ml. The 30 mg/Kg IV dose showed 100% eradication for MIC of 1 µg/mL and 100% bactericidal effect for MIC of 2 µg/mL. There is a 100% of bacteriostatic effect at MIC of 4 µg/ml. Doses of 20 and 30 mg/Kg IM showed 100% eradication for MIC up to 1 µg/mL and 0% for MIC above. The bacteriostatic effect was maintained at 100% for a MIC of 4 µg/mL at both doses. This study shows the bacteriological eradication effect of florfenicol at doses of 20 and 30 mg/Kg, IV, and IM. Therefore, we recommend an in vivo efficacy study with a dose of 30mg/Kg IM in sheep infected with F. necrophorum with MIC greater than two µg/mL.

Challenges in the use of nanostructures as carriers of nucleic acids in clinical practice

ABSTRACT The delivery of nucleic acids to cells is considered a crucial step for the success of genetic modifications aimed at therapeutic purposes or production of genetically modified animals. In this context, nanotechnology is one of the most promising fields of science, with the potential to solve several existing problems. Nanostructures have desirable characteristics to be used as carriers, such as nanometric size, large surface area, cell internalization capacity, prolonged and controlled release, among others. Genetically modified animals can contribute to the production of biopharmaceuticals, through the expression of high-associated-value molecules. The production of these animals, also known as biofactories, further enhances Brazilian agribusiness, since it allows adding value to the final product, and favors the integration between the agricultural market and the pharmaceutical sector. However, there is a growing concern about the safety and possible harmful effects of nanostructures, since data on the safe use of these materials are still insufficient. The objective of this review was to address aspects of the use of nanostructures, mainly carbon nanotubes as nucleic acid carriers, aiming at the production of genetically modified animals, with the certainty that progress in this field of knowledge depends on more information on the mechanisms of interaction between nanostructures, cells and embryos, as well as on its toxicity.

Modelagem farmacocinética/farmacodinâmica do florfenicol para o tratamento da adenite equina por meio da simulação de Monte Carlo / Pharmacokinetic/pharmacodynamic modeling of florfenicol for the treatment of equine adenitis using Monte Carlo simulation

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do florfenicol na dose usualmente empregada em equinos de 22 mg/kg pelas vias intravenosa, intramuscular e oral para o tratamento de adenite equina por Streptococcus equi. subsp. equi, usando a modelagem farmacocinética/farmacodinâmica (PK/PD – Pharmacokinetic/Pharmacodynamic) e a simulação de Monte Carlo. Foi realizada uma simulação de Monte Carlo a partir dos parâmetros PK, logo depois, efetuou-se a modelagem PK/PD para determinar as taxas de eficácia do antimicrobiano para o tratamento dessa infecção bacteriana, de acordo com o valor da concentração inibitória mínima (CIM), em um intervalo de CIM de 0,125 – 4 μg/mL. Pela via intravenosa, a probabilidade de erradicação bacteriana foi de 100% para CIM até 0,5 μg/mL e efeito bacteriostático com probabilidades de 99% e 80% para CIMs de 2 e 4 μg/mL, respectivamente. Já pelas vias intramuscular e oral a probabilidade de se atingir o índice de erradicação bacteriológica foi de 100% para CIM de até 0,5 μg/mL, contudo, atinge valores de 80% e 81%, respectivamente, para CIM de 1 μg/mL considerando o efeito bactericida (p<0,01). Portanto, através desse estudo é evidenciado a eficácia do florfenicol até a CIM de 0,5 μg/mL para as três vias de administração citadas, entretanto, para CIMs superiores a esse valor, é imprescindível o ajuste da dose farmacológica, evitando falhas na terapêutica e possível resistência microbiana.

The objective of this study was to evaluate the efficacy of florfenicol at the dose usually used in horses of 22 mg/kg by intravenous, intramuscular and oral routes for the treatment of equine adenitis caused by Streptococcus equi. subsp. equi, using Pharmacokinetic/Pharmacodynamic (PK/PD) modeling and Monte Carlo simulation. A Monte Carlo simulation was performed from the PK parameters, then PK/PD modeling was performed to determine the antimicrobial efficacy rates for the treatment of this bacterial infection, according to the minimum inhibitory concentration (MIC) value, in a MIC range of 0.125 - 4 μg/mL. Intravenously, the probability of bacterial eradication was 100% for MICs up to 0.5 μg/mL, and the bacteriostatic effect was 99% and 80% for MICs of 2 and 4 μg/mL, respectively. However, for the intramuscular and oral routes, the probability of reaching the bacteriologic eradication index was 100% for MICs of up to 0.5 μg/mL, however, it reaches values of 80% and 81%, respectively, for MICs of 1 μg/mL considering the bactericidal effect (p<0.01). Therefore, through this study the efficacy of florfenicol is evidenced up to the MIC of 0.5 μg/mL for the three routes of administration cited, however, for MICs higher than this value, it is essential to adjust the pharmacological dose, avoiding failures in therapy and possible microbial resistance.

Modelagem farmacocinética/farmacodinâmica do florfenicol para o tratamento da adenite equina por meio da simulação de Monte Carlo / Pharmacokinetic/pharmacodynamic modeling of florfenicol for the treatment of equine adenitis using Monte Carlo simulation

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do florfenicol na dose usualmente empregada em equinos de 22 mg/kg pelas vias intravenosa, intramuscular e oral para o tratamento de adenite equina por Streptococcus equi. subsp. equi, usando a modelagem farmacocinética/farmacodinâmica (PK/PD ­ Pharmacokinetic/Pharmacodynamic) e a simulação de Monte Carlo. Foi realizada uma simulação de Monte Carlo a partir dos parâmetros PK, logo depois, efetuou-se a modelagem PK/PD para determinar as taxas de eficácia do antimicrobiano para o tratamento dessa infecção bacteriana, de acordo com o valor da concentração inibitória mínima (CIM), em um intervalo de CIM de 0,125 ­ 4 µg/mL. Pela via intravenosa, a probabilidade de erradicação bacteriana foi de 100% para CIM até 0,5 µg/mL e efeito bacteriostático com probabilidades de 99% e 80% para CIMs de 2 e 4 µg/mL, respectivamente. Já pelas vias intramuscular e oral a probabilidade de se atingir o índice de erradicação bacteriológica foi de 100% para CIM de até 0,5 µg/mL, contudo, atinge valores de 80% e 81%, respectivamente, para CIM de 1 µg/mL considerando o efeito bactericida (p<0,01). Portanto, através desse estudo é evidenciado a eficácia do florfenicol até a CIM de 0,5 µg/mL para as três vias de administração citadas, entretanto, para CIMs superiores a esse valor, é imprescindível o ajuste da dose farmacológica, evitando falhas na terapêutica e possível resistência microbiana.

The objective of this study was to evaluate the efficacy of florfenicol at the dose usually used in horses of 22 mg/kg by intravenous, intramuscular and oral routes for the treatment of equine adenitis caused by Streptococcus equi. subsp. equi, using Pharmacokinetic/Pharmacodynamic (PK/PD) modeling and Monte Carlo simulation. A Monte Carlo simulation was performed from the PK parameters, then PK/PD modeling was performed to determine the antimicrobial efficacy rates for the treatment of this bacterial infection, according to the minimum inhibitory concentration (MIC) value, in a MIC range of 0.125 - 4 µg/mL. Intravenously, the probability of bacterial eradication was 100% for MICs up to 0.5 µg/mL, and the bacteriostatic effect was 99% and 80% for MICs of 2 and 4 µg/mL, respectively. However, for the intramuscular and oral routes, the probability of reaching the bacteriologic eradication index was 100% for MICs of up to 0.5 µg/mL, however, it reaches values of 80% and 81%, respectively, for MICs of 1 µg/mL considering the bactericidal effect (p<0.01). Therefore, through this study the efficacy of florfenicol is evidenced up to the MIC of 0.5 µg/mL for the three routes of administration cited, however, for MICs higher than this value, it is essential to adjust the pharmacological dose, avoiding failures in therapy and possible microbial resistance.

Nanotubos de carbono aplicados às neurociências: perspectivas e desafios / Carbon nanotubes applied in neuroscience: prospects and challenges

INTRODUÇÃO: Os nanotubos de carbono (NTCs) são os nanomateriais mais promissores para aplicação terapêutica em doenças neurodegenerativas. Aplicações potenciais incluem sistemas de liberação controlada de fármacos, interfaces elétricas e substratos para crescimento celular. OBJETIVO: Descrever o estado da arte e as perspectivas e desafios da aplicação dos NTCs nas neurociências. MÉTODO: Procedeu-se a uma busca sistemática nos indexadores Medline, Lilacs e SciELO, utilizando os descritores "carbon nanotubes", "drug delivery", "electrical interface", "tissue regeneration", "neuroscience", "biocompatibility" e "nanotechnology", devidamente agrupados. RESULTADOS: A revisão da literatura evidenciou controvérsias nos estudos relativos à biocompatibilidade dos NTCs, embora tenha ratificado o seu potencial para a neuromedicina e neurociências. CONCLUSÃO: Os dados obtidos apontam a necessidade de estudos padronizados sobre as aplicações e interações dessas nanoestruturas com os sistemas biológicos.

BACKGROUND: Carbon nanotubes (CNTs) are the most promising nanomaterials for therapeutic application in neurodegenerative diseases. Potential applications include systems for controlled drug delivery, electrical interfaces and substrates for cell growth. OBJECTIVE: To describe the state of art, prospects and challenges of applying CNTs in neuroscience. METHODS: There has been systematic search in Medline, Lilacs and SciELO, using the keywords "carbon nanotubes", "drug delivery", "electrical interface", "tissue regeneration", "neuroscience", "nanotechnology" and "biocompatibility", properly grouped. RESULTS: The literature review showed controversies in studies on the biocompatibility of CNTs, although it has ratified its potential for neuromedicine and neuroscience. DISCUSSION: These results highlight the need for modeling studies on the applications and interactions of nanostructures with biological systems.

Economia de escala no processo de resfriamento do leite / Economies of scale in the milk cooling process

Objetivou-se, neste artigo, estimar os custos envolvidos no processo de resfriamento do leite cru, tipo B, após a implantação da Instrução Normativa 51 e a verificação das possíveis fontes de economias de escala nesse processo. A partir dos conceitos da engenharia econômica calculou-se o custo uniforme líquido equivalente de investimento do processo de resfriamento do leite, que somado ao custo operacional, resultou no custo uniforme líquido total por litro de leite. Concluiu-se que existe forte tendência à economia de escala nessa atividade devido aos retornos crescentes no custo de investimento e operacional, conforme aumenta-se a capacidade dos tanques de resfriamento.

This article aims to estimate the costs involved in the milk cooling process after the Normative Instruction 51 was issued and it also aims to verify the sources of economies scale. Using the concepts of the economical engineering, the uniform net costs of the investment in the milk cooling process were calculated. They were added to the operational cost and it resulted in the total uniform net cost per unit. It was concluded that there is a strong tendency to economies scale in the milk cooling process as a consequence of the growing returns in the investment and operational costs as the milk cooling tank capacity increases.