Desenvolvimento de equivalentes de pele 3D para aplicação em ensaios de terapia fotodinamica de bioestimulação usando nanocápsulas de curcumina
Carregando...
Data
2023-02-02
Autores
Amantino, Camila Fernanda
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A preocupação ética e cientifica sobre ensaios utilizando animais, os quais apresentam apenas 20% do potencial terapêutico reproduzidos em ensaios clínicos, faz com que a busca por alternativas seja cada vez maior. Desta forma, a Engenharia de Tecidos se apresenta como alternativa promissora para tratamento de diversas doenças, por meio do desenvolvimento de modelos tridimensionais para utilização em teste in vitro substituindo modelos animais in vivo e na elaboração de reparos ou substituições de tecidos específicos. Neste estudo foram produzidos equivalentes de pele 3D (EPT) para utilização como modelo em ensaios in vitro de fotobioestimulação utilizando nanocápsulas com curcumina. A terapia fotodinâmica de bioestimulação utiliza dos processos fotodinâmicos para gerar pequenas quantidade de espécies reativas de oxigênio (ERO), que podem resultar na diferenciação celular, modulação de processos inflamatórios e contribuição na regeneração e proliferação celular. As nanocápsulas (NC) apresentaram tamanho de partícula < 200nm, potencial Zeta >|30|, e índice de polidispersividade entre 0,5 e 0,3. A microscopia de força atômica também apresentou tamanho de partícula < 200 nm, morfologia esférica e superfície uniforme predominantemente lisa. O ensaio de biocompatibilidade das NC mostrou ausência citotoxicidade para as concentrações testadas (2,5 - 25 μg.mL-1). O ensaio de liberação in vitro mostrou uma liberação lenta e sustentada o que é característico das NC, os ensaios de captação celular mostraram um aumento significativo da internalização celular da curcumina quando em nanoestrutura. Estudos de fotobioestimulação em monocamada, mostraram um aumento da viabilidade celular da linhagem fibroblastos dérmicos neonatal de humanos (HDFn) (viabilidade > 134%) para todas as fluências de LED empregadas a = 450 nm (150, 300 e 450 mJ.cm-2). O ensaio de monitoramento da lesão cicatricial in vitro apresentou efeitos mais efetivos de proliferação celular com a fluência de 300 mJ.cm-2. A marcação do EPT com e hematoxilina e eosina, mostrou a presença de células com morfologias distintas, o que comprova a presença dos fibroblastos e queratinócitos nos EPT. A imuno-histoquímica utilizando KI-67 mostrou a presença de células em proliferação nos EPT após a irradiação com LED = 450 nm (150, 300 e 450 mJ.cm-2).
The ethical and scientific concern about tests using animals, which have only 20% of the therapeutic potential reproduced in clinical trials, makes the search for alternatives even greater. In this way, Tissue Engineering presents itself as a promising alternative for the treatment of several diseases, through the development of three-dimensional models for use in in vitro tests replacing animal models in vivo and in the elaboration of repairs or replacements of specific tissues. In this study, 3D skin equivalents (EPT) were produced to be used as a model in in vitro tests of photobiostimulation using nanocapsules with curcumin. Photobiostimulation uses photodynamic processes to generate small amounts of reactive oxygen species (ROS), which can result in cell differentiation, modulation of inflammatory processes and contribution to cell preference and expectation. The nanocapsules (NC) showed particle size < 200nm, Zeta potential >|30|, and polydispersity index between 0.5 and 0.3. Atomic force microscopy also showed particle size < 200 nm, spherical morphology and predominantly smooth uniform surface. The NC biocompatibility assay showed no cytotoxicity for the concentrations (2.5 - 25 µg.mL-1 ). The in vitro release assay showed a slow and sustained release which is characteristic of NC, the cell uptake assays experienced a significant increase in cellular internalization of curcumin when in nanostructure. Monolayer biostimulation photodynamic therapy studies, I experienced an increase in cell viability of the HDFn strain (viability > 134%) for all LED fluences employed at = 450 nm (150, 300 and 450 mJ.cm-2 ). The in vitro wound healing monitoring assay showed more effective effects from cellular perspectives with the influence of 300 mJ.cm-2. EPT staining with hematoxylin and eosin showed the presence of cells with distinct morphologies, which proves the presence of fibroblasts and keratinocytes in EPT. Immunohistochemistry using KI-67 showed the presence of waiting cells in EPT after LED irradiation at = 450 nm (150, 300 and 450 mJ.cm-2 ).
The ethical and scientific concern about tests using animals, which have only 20% of the therapeutic potential reproduced in clinical trials, makes the search for alternatives even greater. In this way, Tissue Engineering presents itself as a promising alternative for the treatment of several diseases, through the development of three-dimensional models for use in in vitro tests replacing animal models in vivo and in the elaboration of repairs or replacements of specific tissues. In this study, 3D skin equivalents (EPT) were produced to be used as a model in in vitro tests of photobiostimulation using nanocapsules with curcumin. Photobiostimulation uses photodynamic processes to generate small amounts of reactive oxygen species (ROS), which can result in cell differentiation, modulation of inflammatory processes and contribution to cell preference and expectation. The nanocapsules (NC) showed particle size < 200nm, Zeta potential >|30|, and polydispersity index between 0.5 and 0.3. Atomic force microscopy also showed particle size < 200 nm, spherical morphology and predominantly smooth uniform surface. The NC biocompatibility assay showed no cytotoxicity for the concentrations (2.5 - 25 µg.mL-1 ). The in vitro release assay showed a slow and sustained release which is characteristic of NC, the cell uptake assays experienced a significant increase in cellular internalization of curcumin when in nanostructure. Monolayer biostimulation photodynamic therapy studies, I experienced an increase in cell viability of the HDFn strain (viability > 134%) for all LED fluences employed at = 450 nm (150, 300 and 450 mJ.cm-2 ). The in vitro wound healing monitoring assay showed more effective effects from cellular perspectives with the influence of 300 mJ.cm-2. EPT staining with hematoxylin and eosin showed the presence of cells with distinct morphologies, which proves the presence of fibroblasts and keratinocytes in EPT. Immunohistochemistry using KI-67 showed the presence of waiting cells in EPT after LED irradiation at = 450 nm (150, 300 and 450 mJ.cm-2 ).
Descrição
Palavras-chave
terapia fotodinâmica, bioestimulação, engenharia de tecidos, equivalentes de pele, nanotecnologia, nanocápsulas, curcumina