Síntese, caracterização e avaliação da biocompatibilidade de um hidrogel de fibroína para a regeneração cardíaca

• Autor(a) principal: Borba, Pedro Brito
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
• Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/40221
• topic: Biomateriais; Fibroína; Hidrogel; Miocardio; Células tronco; Biomaterials; Fibroin; Hydrogel; Myocardium; Stem cells

INTRODUÇÃO: As doenças cardiovasculares (DCV) são a principal causa de morte no mundo. Dentre as patologias do grupo, o infarto agudo do miocárdio (IAM), caracterizado pela perda de cardiomiócitos e consequente remodelamento ventricular adverso, é a manifestação clínica mais prevalente. Intervenções terapêuticas convencionais são capazes de amenizar os sintomas, mas não resultam na regeneração do tecido e, consequentemente, no restabelecimento da função cardíaca. Para alguns pacientes a única alternativa é o transplante, porém há limitações no número de doadores e compatibilidade. Neste sentido, novas estratégias vêm sendo investigadas com o intuito de regenerar o miocárdio lesionado, incluindo a terapia gênica, a terapia celular e a utilização de biomateriais. Esta última abordagem exerce um papel crucial na administração de células-tronco diante da necessidade de uma plataforma física que permita a viabilidade e diferenciação celular no tecido cardíaco. Biomateriais também podem promover um perfil de liberação controlado de citocinas e outras biomoléculas produzidas por estas células. Portanto, o desenvolvimento de matrizes poliméricas 3D (scaffold) que mimetizem a matriz extracelular e permitam a ancoragem de células representa uma importante abordagem no contexto do potencial translacional da terapia celular no IAM. OBJETIVO: o presente trabalho fundamenta-se no desenvolvimento de uma matriz à base de fibroína de seda como plataforma para administração de células-tronco no miocárdio infartado. MATERIAL E MÉTODOS: Hidrogéis injetável foram preparadas pelo método de crosslink químico através de um solvente orgânico (metanol) e foram submetidos à caracterização físico-química, morfologia, ensaios de citocompatibilidade in vitro e retenção celular em um modelo farmacológico de infarto agudo em camundongos. RESULTADOS: Após sintetizados e secos, os hidrogéis apresentaram a capacidade adequada de absorção de água. A análise por espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR) indicou a mudança conformacional proteica, comprovando a gelificação do material. Não houve variação significativa no pH do hidrogel nas temperaturas de armazenamento avaliadas (4°C e 37°C). A análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV) indicou um arranjo tridimensional com poros, o que demonstra a arquitetura porosa na forma de scaffold. Este padrão espacial permitiu a adesão de fibroblastos L929, cardiomiócitos H9c2, células-tronco mesenquimais (CTM) e células progenitoras cardíacas induzidas (CPCi) na matrix de fibroína. Estas células também se apresentaram viáveis e proliferativas quando cultivadas em substrato plástico revestido com o hidrogel objeto deste estudo. Este material também foi avaliado quanto a sua capacidade de proporcionar retenção celular em um modelo murino de IAM. Foi possível observar CPCi no tecido cardíaco 72 horas após sua administração via intramiocárdica guiada por ecografia. Esta retenção não foi observada nos animais injetados com as CPCi na ausência do hidrogel. CONCLUSÃO: No contexto da pesquisa em novos biomateriais para terapia celular, este trabalho demonstra o potencial do hidrogel de fibroína como um sistema de administração capaz de otimizar a retenção de células-tronco no tecido cardíaco.