Avaliação do potencial reparador de matriz de quitosana associada a óxido de grafeno funcionalizado com FGF2: aplicações no tratamento da mucosite oral - Santos, Florença Sayuri Mikawa dos [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
A mucosite oral é um efeito colateral grave no tratamento do câncer que afeta a qualidade de vida dos pacientes. A prevenção e o tratamento eficazes dessa condição são urgentemente necessários, pois as abordagens atuais são apenas paliativas. Nesse sentido, os biopolímeros de quitosana e o óxido de grafeno estão sendo estudados como possíveis terapias. O objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar compostos bioativos feitos de quitosana associada ao óxido de grafeno e FGF2, a fim de contribuir com o tratamento da mucosite oral em pacientes oncológicos. Foram produzidos hidrogéis e membranas bioadesivas, combinados em grupos: Quitosana (CH); Quitosana com FGF2 (CH/FGF); Quitosana com óxido de grafeno (CH/GO); Quitosana com óxido de grafeno e FGF2 (CH/GO/FGF); Controle (CTRL); Controle com FGF2 (CTRL/FGF). Os biomateriais foram avaliados em períodos de 0, 24, 48, 72 e 96 horas. Os hidrogéis foram avaliados em testes físico-químicos de centrifugação e características organolépticas. As membranas foram avaliadas em testes de espessura, porosidade, absorção de líquidos e degradação de massa. Os biomateriais também foram avaliados quanto as respectivas propriedades antimicrobianas. Os resultados indicaram que os hidrogéis permitiram a formação de halos de inibição para Escherichia coli e Staphylococcus aureus e Candida albicans. As membranas apresentaram somente capacidade de inibição por contato, nas áreas subjacentes de disco-difusão. A biocompatibilidade e capacidade de promover migração celular dos biomateriais, foi investigada em fibroblastos NIH/3T3. A comparação entre os grupos mostrou diferenças estatisticamente significantes a partir de 48 horas nas membranas CH/GO e CH/GO/FGF, onde as áreas de fenda foram menores do que o grupo CTRL (p = 0,047; 0,030). Após 72 horas, todos os grupos de membranas (CH, CH/FGF, CH/GO e CH/GO/FGF) promoveram redução significativa das fendas, em comparação a CTRL (p = 0,003; 0,005; 0,004; 0,001) e CTRL/FGF (p = 0,019; 0,035; 0,022; 0,010). Após 96 horas, todos as membranas também demonstraram fendas reduzidas em relação aos controles, CTRL (p = 0,003; 0,002; 0,004; 0,004) e CTRL/FGF (p = 0,016; 0,012; 0,020; 0,020). Os resultados da avaliação de citotoxicidade, pelo ensaio MTT, mostraram que a maioria das preparações de hidrogel e membrana de quitosana apresentou viabilidade celular acima do limite de citotoxicidade. Alguns grupos de hidrogel, no entanto, demonstraram médias abaixo de 70%, indicando um possível efeito citotóxico desses materiais sobre os fibroblastos. Nossos resultados permitiram concluir que os compostos bioativos produzidos com quitosana, óxido de grafeno e FGF2 têm potencial terapêutico para tratar lesões de mucosite oral e, prospectivamente, outros tipos de úlceras cutâneas e mucosas. Vale destacar que as membranas de quitosana com óxido de grafeno e FGF2, apresentaram melhor desempenho físico-químico do que as preparações em hidrogel, além de serem menos citotóxicas e mais eficazes na promoção da migração celular.

Oral mucositis is a serious side effect of cancer treatment that affects patients' quality of life. Effective prevention and treatment of this condition is urgently needed as current approaches are only palliative. In this sense, chitosan biopolymers and graphene oxide are being studied as possible therapies. The aim of this study was to develop and characterize bioactive compounds made from chitosan associated with graphene oxide and FGF2, in order to contribute to the treatment of oral mucositis in cancer patients. Hydrogels and bioadhesive membranes were produced, combined into groups: Chitosan (CH); Chitosan with FGF2 (CH/FGF); Chitosan with graphene oxide (CH/GO); Chitosan with graphene oxide and FGF2 (CH/GO/FGF); Control (CTRL); Control with FGF2 (CTRL/FGF). The biomaterials were evaluated in periods of 0, 24, 48, 72 and 96 hours. The hydrogels were evaluated in physicalchemical tests of centrifugation and organoleptic characteristics. The membranes were evaluated in thickness, porosity, liquid absorption and mass degradation tests. Biomaterials were also evaluated for their respective antimicrobial properties. The results indicated that the hydrogels allowed the formation of inhibition zones for Escherichia coli and Staphylococcus aureus and Candida albicans. The membranes showed only contact inhibition capacity in the underlying areas of disk diffusion. The biocompatibility and ability to promote cell migration of biomaterials was investigated in NIH/3T3 fibroblasts. Comparison between groups showed statistically significant differences after 48 hours for the CH/GO and CH/GO/FGF membranes, where the gap areas were smaller than the CTRL group (p = 0.047; 0.030). After 72 hours, all groups of membranes (CH, CH/FGF, CH/GO and CH/GO/FGF) promoted a significant reduction of gaps, compared to CTRL (p = 0.003; 0.005; 0.004; 0.001) and CTRL/ FGF (p = 0.019; 0.035; 0.022; 0.010). After 96 hours, all membranes also demonstrated reduced gaps relative to controls, CTRL (p = 0.003, 0.002, 0.004, 0.004) and CTRL/FGF (p = 0.016, 0.012, 0.020, 0.020). The results of the cytotoxicity evaluation, by the MTT assay, showed that most of the hydrogel and chitosan membrane preparations presented cell viability above the cytotoxicity limit. Some hydrogel groups, however, showed means below 70%, indicating a possible cytotoxic effect of these materials on fibroblasts. Our results allowed us to conclude that the bioactive compounds produced with chitosan, graphene oxide and FGF2 have therapeutic potential to treat oral mucositis lesions and, prospectively, other types of cutaneous and mucosal ulcers. It is worth noting that chitosan membranes with graphene oxide and FGF2 showed better physicochemical performance than hydrogel preparations, in addition to being less cytotoxic and more effective in promoting cell migration.
Evaluation of the restorative potential of chitosan matrix associated with functionalized graphene oxide with FGF2: applications for the treatment of oral mucositis
Keywords: Mucosite Oral; Óxido de grafeno; Mucosite; Quitosana; Estomatite - Tratamento; Graphene Oxide; Chitosan; Oral Mucositis