Liberar sistemas baseados em si mesmo

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 6273 (2023) Citar este artigo

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Peptídeos de automontagem podem ser usados ​​para a regeneração de pele gravemente danificada. Eles podem atuar como suporte para as células da pele e como reservatório de compostos ativos, para acelerar a cicatrização de feridas sem cicatrizes. Para superar a administração repetida de peptídeos que aceleram a cicatrização, relatamos o desenvolvimento de três novos biomateriais peptídicos baseados no hidrogel RADA16-I funcionalizado com uma sequência (AAPV) clivada por elastase de neutrófilos humanos e motivos peptídicos curtos biologicamente ativos, nomeadamente GHK, KGHK e RDKVYR . Os híbridos peptídicos foram investigados quanto aos seus aspectos estruturais utilizando dicroísmo circular, ensaio de tioflavina T, microscopia eletrônica de transmissão e microscopia de força atômica, bem como suas propriedades reológicas e estabilidade em diferentes fluidos como água ou plasma, e sua suscetibilidade à digestão por enzimas presente no ambiente da ferida. Além disso, a morfologia dos hidrogéis de peptídeo RADA foi examinada com uma técnica única chamada criomicroscopia eletrônica de varredura. Estas experiências permitiram-nos verificar se os péptidos concebidos aumentavam a bioactividade do gel sem perturbar os seus processos de gelificação. Demonstramos que as propriedades físico-químicas dos híbridos projetados eram semelhantes às do RADA16-I original. Os materiais se comportaram conforme o esperado, deixando o motivo ativo livre quando tratados com elastase. Testes de XTT e LDH em fibroblastos e queratinócitos foram realizados para avaliar a citotoxicidade dos híbridos RADA16-I, enquanto a viabilidade das células tratadas com híbridos RADA16-I foi avaliada em um modelo de fibroblastos dérmicos humanos. Os péptidos híbridos não revelaram citotoxicidade; as células cresceram e proliferaram melhor do que após o tratamento apenas com RADA16-I. A melhora na cicatrização de feridas após administração tópica de RADA-GHK e RADA-KGHK foi demonstrada usando um modelo de lesão dorsal da pele em camundongos e análises histológicas. Os resultados apresentados indicam que são necessárias mais pesquisas sobre os peptídeos modificados como estruturas para cicatrização de feridas e engenharia de tecidos.

De acordo com as estatísticas de 2021 da Organização Mundial da Saúde, mais de 20 milhões de pessoas em todo o mundo são afetadas pelo problema de feridas nos tecidos da pele de difícil cicatrização. A cicatrização de feridas é um processo dinâmico que consiste em fases sobrepostas, incluindo hemostasia, inflamação, proliferação e remodelação1. Durante a cicatrização de feridas são ativados vários tipos de células, nomeadamente queratinócitos, fibroblastos dérmicos e células do sistema imunitário, incluindo neutrófilos, linfócitos e mast2. Do ponto de vista biológico e clínico, a etapa crítica da cicatrização de feridas é o fechamento da lacuna epitelial, associada principalmente à formação de uma epiderme (epitelização) em toda a superfície da ferida, e à reconstrução da derme da ferida3. A reparação da pele é regulada e estimulada por fatores de crescimento, citocinas e matriz extracelular, mas o processo, apesar da sua complexidade, não consegue restaurar a pele ao estado em que se encontrava antes da lesão4. Atualmente, muitos métodos de tratamento de feridas estão disponíveis, mas seus efeitos não são muito eficazes no tratamento de feridas crônicas, que incluem, por exemplo, úlceras em pés diabéticos5. Entre os muitos curativos dos últimos tempos, os hidrogéis são os mais utilizados. Eles têm muitas vantagens como curativos para feridas. Principalmente, eles facilitam um microambiente úmido enquanto absorvem simultaneamente o exsudado da ferida. A manutenção do ambiente local é amplamente considerada um fator crucial para alcançar uma cicatrização eficaz da ferida, independentemente da causa subjacente da ferida5. Os hidrogéis oferecem proteção à ferida contra o ambiente externo, semelhante aos curativos convencionais. Além disso, apresentam propriedades adesivas e hemostáticas, ao mesmo tempo que permitem o fluxo de ar dentro do local da ferida6. Devido à sua estrutura, são um excelente suporte para a proliferação e migração de células da pele durante a cicatrização de feridas. Os hidrogéis também têm a capacidade de encapsular agentes bioativos e medicamentos em sua estrutura 3D para auxiliar durante o processo de cicatrização, o que os torna excelentes sistemas de administração de medicamentos7,8,9,10.