Produção de hidrogel bioengenheirado com vesículas extracelulares derivadas de células-tronco mesenquimais da derme para o tratamento de feridas

Abstract

Hidrogéis são estruturas tridimensionais constituídas de polímeros interligados, que possuem características físico-químicas facilmente alteráveis a depender de sua finalidade. Uma finalidade é na regeneração de feridas como biocurativos, por conseguir reter líquidos, armazenar substâncias, ser uma barreira física com o meio externo e mimetizar a matriz extracelular. A principal dificuldade no uso de hidrogéis é a escolha dos polímeros e reticulantes, além das diversas metodologias de fabricação e seus parâmetros. Neste estudo, se visou criar um protocolo de produção do hidrogel a base de gelatina reticulada por transglutaminase, avaliar a degradação, citotoxicidade e adesão celular no hidrogel produzido. Para isso, foi feito um teste de validação da atividade enzimática comparando a degradação a 37°C de um hidrogel reticulado com outro não reticulado. A padronização do protocolo foi realizada testando diversos métodos, equipamentos, temperaturas e concentrações de reagentes. Para obter as taxas das degradações, os hidrogéis fabricados foram colocados em DMEM ou PBS, na temperatura ambiente e a 37°C. Por último a biocompatibilidade foi analisada por meio de um ensaio de citotoxicidade indireta com queratinócitos e fibroblastos cultivados em meio condicionado do hidrogel degradado, e as mesmas células foram cultivadas diretamente sobre o hidrogel para analisar sua adesão. Os resultados permitiram a padronização do melhor protocolo para a produção desses hidrogéis, e demonstraram que a atividade enzimática elevou a rigidez e resistência térmica do hidrogel. Além disso, através do ensaio de degradação, observou-se nas primeiras 24 horas taxas de degradação superiores às horas seguintes,onde há relativa estabilidade na perda de peso do hidrogel. Foi observada ainda uma diferença na degradação dos hidrogéis a depender da concentração de gelatina na formulação e dos líquidos onde foram colocados. Por fim, os testes de citotoxicidade e adesão celular demonstraram que a exposição ao hidrogel e seus compostos não alterou a viabilidade das células testadas, e que as células aderidas ao hidrogel mantiveram a sua morfologia típica. Dessa forma, os hidrogéis de gelatina reticulados com transglutaminase se apresentam como uma boa alternativa para aplicação na regeneração de feridas, visto suas características facilmente alteráveis, biocompatibilidade e biodegradação controlada.