Desenvolvimento de estratégias para regeneração cutânea com base em um biomaterial nanofibroso de PLGA/fibrina e secretoma de células-tronco

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Giròn Bastidas, Juliana
• Orientador(a): Pranke, Patricia Helena Lucas
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Regeneração da pele por plasma; Fibrina; Secretoma; Células-tronco
• Palavras-chave em Inglês: Biomaterials; Extracellular vesicles; Skin; Stem cells; Secretome; Tissue engineering
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/250619

Introdução: Até os dias de hoje, as feridas crônicas e queimaduras representam um problema grave de saúde pública que trazem consequências devastadoras para os pacientes e resultam em grandes custos para os sistemas de saúde e para a sociedade. Objetivo: O presente trabalho teve como objetivo desenvolver estratégias para a regeneração cutânea com base em um biomaterial nanofibroso de PLGA/fibrina e secretoma de células-tronco. Metodologia: A primeira estratégia consistiu no desenvolvimento de um biomaterial (scaffold) nanofibroso eletrofiado composto pelos polímeros: ácido poli(lático-co-glicólico) (PLGA), fibrina e polietileno glicol. Os scaffolds foram caracterizados por meio de testes físicos e biológicos. Para a análise in vivo, à membrana de electrospinning gerada foi adicionada uma camada de hidrogel de fibrina para construir um substituto dermo-epidérmico que foi analizado em um modelo de lesão cutânea de espessura completa em ratos. Os fibroblastos e queratinócitos foram isolados de biopsias de pele de rato, os fibroblastos foram cultivados na camada do hidrogel de fibrina e os queratinócitos na membrana eletrofiada para gerar um substituto cutâneo. Os scaffolds sem e com incorporação de células foram implantados e os tecidos neoformados analisados. A segunda estratégia consistiu na avaliação dos efeitos do secretoma de células-tronco derivadas de dentes decíduos esfoliados humanos (SHED) em queratinócitos. As vesículas extracelulares (VEs) de SHED foram isoladas e caracterizadas. Resultados: A caracterização por microscopia eletrônica de varredura mostrou nanofibras depositadas aleatoriamente e a incorporação de fibrina reduziu o diâmetro médio de 1051.0 ± 290.2 nm nos scaffolds de PLGA para 639,8 ± 241,8 nm nas membranas de PLGA/fibrina. A análise de FTIR confirmou a presença de fibrina nas membranas e a incorporação de fibrina reduziu o ângulo de contato. A fibrina aumentou a tensão e diminuiu a deformação do biomaterial. Os scaffolds demonstraram compatibilidade sanguínea e a incorporação de fibrina melhorou a adesão e viabilidade celular. Os testes in vivo não indicaram sinais de infecção nas feridas. Não houve diferença entre os grupos sem e com células (grupos 1 e 2, respectivamente) quando analisadas a espessura epitelial, a espessura do tecido de granulação e o índice de colágeno. No entanto, se observou diferença significativa entre esses grupos e o grupo controle negativo. Também, observou-se aumento da deposição de colágeno nos grupos 1 e 2 no dia 14 e remodelação epitelial nos grupos 1 e 2 no dia 21. Os marcadores de cicatrização de feridas mostraram aumento da expressão de proteínas antiinflamatórias e fator de crescimento epidérmico (EGF) no grupo 1. Em contrapartida, não houve diferença na expressão de fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) entre os grupos. As atividades de glutationa peroxidase e superóxido dismutase foram diminuídas em relação ao controle positivo e negativo. As SHED-VEs revelaram uma morfologia em forma de taça, expressaram os marcadores clássicos para exossomos CD9 e CD63, e foram efetivamente internalizadas pelos queratinócitos. Os resultados também indicaram que 50% de meio condicionado (MC) e 0,4 μg/ml de VEs foram igualmente eficientes para melhorar a viabilidade, migração e atenuação da citotoxicidade induzida por H2O2 em queratinócitos. Além disso, a expressão de VEGF em queratinócitos aumentou quando tratados com secretoma e VEs de SHED. Conclusões: Os resultados sugerem que a incorporação de células nos scaffolds em bicamada não influenciou nas características histológicas do tecido de granulação e epitélio, bem como no índice de colágeno. Os scaffolds bicamada contribuíram para a formação do tecido de granulação e na deposição precoce de colágeno, mantendo um microambiente antiinflamatório. Por outro lado, o secretoma e VEs de SHED mostraram ser eficientes para melhorar a viabilidade, migração e atenuação da citotoxicidade induzida por H2O2 em queratinócitos. Portanto, tanto o scaffold bicamada, quanto o secretoma de SHED podem ser ferramentas terapêuticas promissoras para acelerar a reepitelização e cicatrização de feridas.