Publicação
Oncostatin M: a multifaceted cytokine able to modulate inflammation
| Resumo: | A oncostatina M humana/ratinho (hOSM/mOSM) é um membro multifuncional da família de citocinas da interleucina-6 (IL-6), sendo significantemente promissora em biomedicina. Esta regula o crescimento, remodelação de tecidos, expressão de genes, diferenciação, inflamação e sobrevivência celular numa variedade de tipos de células. Contudo, o seu uso terapêutico é altamente limitado por fatores como a curta semivida em circulação, a fraca estabilidade e a toxicidade associada a concentrações elevadas e à acumulação fora do alvo. Estes obstáculos foram ultrapassados através da combinação do péptido bioativo (OSM) com um polímero proteico recombinante (rPP), recorrendo a tecnologia de ADN recombinante. Os rPPs, tais como as proteínas com base na seda e na elastina (SELPs) ou as proteínas recombinantes semelhantes à elastina (ELRs), constituídos por blocos repetitivos de sequência de aminoácidos, apresentam propriedades mecânicas interessantes, uma elevada versatilidade de processamento e excelente biocompatibilidade. Esta estratégia abre caminho para o desenvolvimento de novos biomateriais avançados com diversas aplicações biomédicas, uma vez que a sua elevada versatilidade permite obter diferentes tipos de materiais, como nanopartículas e filmes. As proteínas recombinantes funcionais SELP_hOSM/mOSM foram desenvolvidas e produzidas com sucesso em Escherichia coli, mas a sua purificação não foi conseguida. Este obstáculo foi ultrapassado através da implementação de uma abordagem alternativa utilizando ELRs, que exibem uma transição de fase reversível em solução aquosa e, mediante um estímulo térmico, auto-organizam-se em nano-estruturas. Os polímeros proteicos recombinantes A200_hOSM/mOSM foram obtidos por técnicas de engenharia genética, produzidos em E. coli e purificados por ciclos de temperatura, usando um método não cromatográfico e económico. Estes biopolímeros foram utilizados para a produção de nanopartículas e filmes e caracterizados pelas suas propriedades. A OSM desempenha um papel regulador na cicatrização de feridas, pelo que a bioatividade das nanopartículas foi avaliada em fibroblastos e queratinócitos. A proliferação e migração celular, e a produção de colagénio foram estimuladas através da ativação da via de sinalização Janus kinase/transdutor de sinal e de transcrição 3 (JAK/STAT3). Além disso, os níveis de IL-6 e -8, que desempenham um papel crítico na inflamação aguda e na cicatrização de feridas, demonstraram ser aumentados. Foram implementadas co-culturas e modelos 3D equivalentes de pele para confirmar a bioatividade das nanopartículas. No geral, o trabalho desta tese contribuí para o desenvolvimento de biomateriais funcionais para aplicações como a cicatrização de feridas através da terapia localizada com hOSM. |
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| Autores principais: | Gonçalves, Anabela Ferreira |
| Assunto: | A200_hOSM Cicatrização de feridas Inflamação Oncostatina M Polímeros proteicos recombinantes Inflammation Oncostatin M Recombinant protein polymers Wound healing |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A oncostatina M humana/ratinho (hOSM/mOSM) é um membro multifuncional da família de citocinas da interleucina-6 (IL-6), sendo significantemente promissora em biomedicina. Esta regula o crescimento, remodelação de tecidos, expressão de genes, diferenciação, inflamação e sobrevivência celular numa variedade de tipos de células. Contudo, o seu uso terapêutico é altamente limitado por fatores como a curta semivida em circulação, a fraca estabilidade e a toxicidade associada a concentrações elevadas e à acumulação fora do alvo. Estes obstáculos foram ultrapassados através da combinação do péptido bioativo (OSM) com um polímero proteico recombinante (rPP), recorrendo a tecnologia de ADN recombinante. Os rPPs, tais como as proteínas com base na seda e na elastina (SELPs) ou as proteínas recombinantes semelhantes à elastina (ELRs), constituídos por blocos repetitivos de sequência de aminoácidos, apresentam propriedades mecânicas interessantes, uma elevada versatilidade de processamento e excelente biocompatibilidade. Esta estratégia abre caminho para o desenvolvimento de novos biomateriais avançados com diversas aplicações biomédicas, uma vez que a sua elevada versatilidade permite obter diferentes tipos de materiais, como nanopartículas e filmes. As proteínas recombinantes funcionais SELP_hOSM/mOSM foram desenvolvidas e produzidas com sucesso em Escherichia coli, mas a sua purificação não foi conseguida. Este obstáculo foi ultrapassado através da implementação de uma abordagem alternativa utilizando ELRs, que exibem uma transição de fase reversível em solução aquosa e, mediante um estímulo térmico, auto-organizam-se em nano-estruturas. Os polímeros proteicos recombinantes A200_hOSM/mOSM foram obtidos por técnicas de engenharia genética, produzidos em E. coli e purificados por ciclos de temperatura, usando um método não cromatográfico e económico. Estes biopolímeros foram utilizados para a produção de nanopartículas e filmes e caracterizados pelas suas propriedades. A OSM desempenha um papel regulador na cicatrização de feridas, pelo que a bioatividade das nanopartículas foi avaliada em fibroblastos e queratinócitos. A proliferação e migração celular, e a produção de colagénio foram estimuladas através da ativação da via de sinalização Janus kinase/transdutor de sinal e de transcrição 3 (JAK/STAT3). Além disso, os níveis de IL-6 e -8, que desempenham um papel crítico na inflamação aguda e na cicatrização de feridas, demonstraram ser aumentados. Foram implementadas co-culturas e modelos 3D equivalentes de pele para confirmar a bioatividade das nanopartículas. No geral, o trabalho desta tese contribuí para o desenvolvimento de biomateriais funcionais para aplicações como a cicatrização de feridas através da terapia localizada com hOSM. |
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