Desenvolvimento de filme transdérmico associado a peptídeos RGD e KTTKS para aplicação na cicatrização de tecidos
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Data
2024-02-01
Autores
Orientador
Marchetto, Reinaldo 
Coorientador
Pós-graduação
Biotecnologia - IQAR 33004030077P0
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
Responsável pela proteção contra estímulos externos que podem provocar danos ao organismo por meio de rupturas de natureza física, química ou microbiológica, a pele é capaz de desencadear processos biologicamente complexos que visam a recuperação de sua integridade e capacidade funcional quando danificada. Problemas relacionados a estes processos podem levar a formação de feridas crônicas, em que há dificuldade de cicatrização e maior demanda de tempo para a recuperação do tecido. A literatura indica que peptídeos RGD e KTTKS apresentam potencial estímulo à Matriz Extracelular para adesão, proliferação celular e favorecimento à produção de colágeno. Além disso, estudos apontam para a utilização de filmes transdérmicos como uma possibilidade de rota alternativa à administração oral de fármacos, evitando processos metabólicos que levam a degradação dos compostos antes de sua efetiva ação, pela liberação direta à microcirculação. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é associar um sistema transdérmico a peptídeos com potencial favorável aos processos de cicatrização, de modo a obter um produto que diminua o tempo necessário para a cicatrização do tecido cutâneo. Assim, foram desenvolvidos seis fragmentos de peptídeos compostos a partir da sequência nativa de fibronectina, que contém a sequência RGD, associados a um subfragmento de colágeno tipo I, contendo a sequência KTTKS. As sequências propostas apresentam regiões em comum e variações tais que permitiram avaliar comparativamente o seu desempenho, como a adição do ácido ε-amino hexanóico (Ahx) usado como espaçador inerte e região hidrofóbica nas sequências, bem como o uso de diferentes resinas para a síntese. Estes foram sintetizados pela metodologia de síntese de fase sólida, obtidos com elevado grau de pureza por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), identificados por espectrometria de massas e não apresentaram indícios de citotoxicidade nos testes realizados com linhagem celular de fibroblastos (MRC-5), em ensaio colorimétrico com MTT. Então, três sequências peptídicas foram selecionadas sob concentrações específicas, NMC (10 umol L-1), NMD (20 umol L-1) e NME (5 umol L-1), e adicionados a um filme de hidrogel, V3005, que foi selecionado a partir de outras sete composições celulósicas desenvolvidas inicialmente para uso como sistema transdérmico, compondo F-NMC, F-NMD e F-NME, que não apresentaram indícios de citotoxicidade frente as linhagens fibroblástica (MRC-5) e queratinocítica (HaCaT) utilizadas, em ensaio colorimétrico com MTT. Os sistemas estudados apresentaram ainda importantes resultados de proliferação celular e indicaram o favorecimento da biossíntese de colágeno tipo I após 72h, além de indicarem o potencial controle daatividade bacteriana para a espécie gram-positiva analisada, Staphylococcus aureus, em cerca de 90% para F-NME. Assim, os resultados obtidos se mostraram promissores acerca dos objetivos propostos e apresentam grande potencial para aplicação como produto que possa propiciar uma cicatrização mais rápida e eficaz.
Resumo (inglês)
The skin is responsible for protecting the body against external stimuli that can cause physical, chemical, or microbiological damage. When damaged, the skin triggers biologically complex processes aimed at recovering its integrity and functional capacity. Problems related to these processes can lead to the formation of chronic wounds, which are difficult to heal and take longer for the tissue to recover. According to the literature, RGD and KTTKS peptides have the potential to stimulate the Extracellular Matrix in terms of adhesion, cell proliferation, and collagen production. Additionally, studies suggest that transdermal films may serve as an alternative route to oral drug administration, bypassing metabolic processes that can lead to compound degradation before their effective action, by directly releasing into the microcirculation. The objective of this study was to associate a transdermal system with peptides that promote healing processes, in order to reduce the time required for skin tissue to heal. Six peptide fragments were developed from the native fibronectin sequence, which contains the RGD sequence, associated with a type I collagen subfragment containing the KTTKS sequence. The proposed sequences have common regions and variations that allow for comparative assessment. For example, the addition of ε-amino hexanoic acid (Ahx) as an inert spacer and hydrophobic region in the sequences, as well as the use of different resins for synthesis, could affect their performance. The compounds were synthesized using solid-phase synthesis methodology. They were obtained with a high degree of purity through high-performance liquid chromatography (HPLC) and identified by mass spectrometry. In tests carried out on the fibroblast cell line (MRC-5) using a colorimetric assay with MTT, no signs of cytotoxicity were observed. Three peptide sequences, NMC (10 μmol L-1), NMD (20 μmol L-1), and NME (5 μmol L-1), were selected and added to a hydrogel film, V3005. The hydrogel film, V3005, was chosen from seven other cellulose compositions initially developed for use as a transdermal system. The resulting compositions, F-NMC, F-NMD, and F-NME, showed no signs of cytotoxicity against the fibroblastic (MRC-5) and keratinocytic (HaCaT) strains used in the MTT colorimetric assay. The studied systems yielded significant results in terms of cell proliferation and favored the biosynthesis of type I collagen after 72 hours. Additionally, they showed potential for controlling bacterial activity in the gram-positive species analyzed, specifically Staphylococcus aureus, with a reduction of around 90% for F-NME. The obtained results show promise in achieving the proposed objectives and have potential for use as a product that can promote faster and more effective healing.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português
Como citar
PEREIRA, N.M. Desenvolvimento de filme transdérmico associado a peptídeos RGD e KTTKS para aplicação na cicatrização de tecidos. 2024. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Instituto de Química, Universidade Estadual Paulista, Araraquara, 2024.