Publicação
Mesenchymal stem cell secretome loaded StarPEG-gag hydrogels as a new route to induce spinal cord injury regeneration
| Resumo: | As lesões medulares têm sido descritas como "uma doença não tratável" desde os tempos do antigo Egipto. Esta é uma condição que afeta milhões de pessoas em todo o mundo, comprometendo tanto as funções motoras como sensoriais do corpo humano, impactando negativamente a qualidade de vida dos pacientes a nível físico, psicológico e económico. Várias terapias foram testadas em ensaios clínicos demonstrando capacidade de melhoria das funções motoras e sensoriais, no entanto não foram eficazes a chegar à clínica por promoverem diversas reações adversas. Nesta tese, o nosso objetivo foi desenvolver um sistema de libertação controlada baseado num hidrogel para libertar o secretoma de células estaminais derivadas do tecido adiposo (ASC) promovendo processos regenerativos, como crescimento axonal, redução da inflamação, aumento da sobrevivência celular e remodelação vascular, levando à recuperação motora. No entanto, embora a via sistémica (por exemplo, i.v. (intravenosa)) possa causar efeitos colaterais em diferentes órgãos, a administração local tem baixa eficiência devido à rápida difusão por fluidos corporais. O sistema de libertação baseia-se num hidrogel formado por poli(etilenoglicol) (starPEG) e o glicosaminoglicano (GAG) heparina (Hep) com cargas aniónicas que promovem uma elevada afinidade para fatores de crescimento, citocinas, e quimiocinas devido a interações eletrostáticas. Demonstramos que o hidrogel é adequado para libertação continua de factores pró-regenerativos, tais como interleucina (IL)-4, IL-6, fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), fator neurotrófico de células glial (GDNF), e fator de crescimento beta-nervoso (β-NGF) durante dez dias. A rápida libertação após dois dias, está relacionada com a libertação de fatores neuroinflamatórios e angiogénicos, enquanto a libertação contínua e prolongada até dez dias é maioritariamente impulsionada por fatores de crescimento neuroreguladores. O secretoma libertado promoveu a diferenciação de células progenitoras neurais humanas (hNPCs) e o crescimento de neurites em fatias organotípicas da medula espinal. Finalmente, no modelo de transceção T8 em rato, a libertação de secretoma levou a melhorias motoras significativas comparado com animais lesionados ou tratados com secretoma localmente. As melhorias motoras são promovidas essencialmente pela redução da percentagem de microglia ameboide e níveis sistémicos elevados de citocinas anti-inflamatórias, tais como a IL-10. A libertação de secretoma de ASC do hidrogel starPEG-Hep pode oferecer opções sem precedentes para a terapia regenerativa de lesões medulares. |
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| Autores principais: | Silva, Deolinda Isabel Fernandes da |
| Assunto: | Lesões medulares Hidrogel Secretoma Sistemas de libertação StarPEG Heparina Spinal cord injury Hydrogels Secretome Delivery systems Heparin |
| Ano: | 2023 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | As lesões medulares têm sido descritas como "uma doença não tratável" desde os tempos do antigo Egipto. Esta é uma condição que afeta milhões de pessoas em todo o mundo, comprometendo tanto as funções motoras como sensoriais do corpo humano, impactando negativamente a qualidade de vida dos pacientes a nível físico, psicológico e económico. Várias terapias foram testadas em ensaios clínicos demonstrando capacidade de melhoria das funções motoras e sensoriais, no entanto não foram eficazes a chegar à clínica por promoverem diversas reações adversas. Nesta tese, o nosso objetivo foi desenvolver um sistema de libertação controlada baseado num hidrogel para libertar o secretoma de células estaminais derivadas do tecido adiposo (ASC) promovendo processos regenerativos, como crescimento axonal, redução da inflamação, aumento da sobrevivência celular e remodelação vascular, levando à recuperação motora. No entanto, embora a via sistémica (por exemplo, i.v. (intravenosa)) possa causar efeitos colaterais em diferentes órgãos, a administração local tem baixa eficiência devido à rápida difusão por fluidos corporais. O sistema de libertação baseia-se num hidrogel formado por poli(etilenoglicol) (starPEG) e o glicosaminoglicano (GAG) heparina (Hep) com cargas aniónicas que promovem uma elevada afinidade para fatores de crescimento, citocinas, e quimiocinas devido a interações eletrostáticas. Demonstramos que o hidrogel é adequado para libertação continua de factores pró-regenerativos, tais como interleucina (IL)-4, IL-6, fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF), fator neurotrófico de células glial (GDNF), e fator de crescimento beta-nervoso (β-NGF) durante dez dias. A rápida libertação após dois dias, está relacionada com a libertação de fatores neuroinflamatórios e angiogénicos, enquanto a libertação contínua e prolongada até dez dias é maioritariamente impulsionada por fatores de crescimento neuroreguladores. O secretoma libertado promoveu a diferenciação de células progenitoras neurais humanas (hNPCs) e o crescimento de neurites em fatias organotípicas da medula espinal. Finalmente, no modelo de transceção T8 em rato, a libertação de secretoma levou a melhorias motoras significativas comparado com animais lesionados ou tratados com secretoma localmente. As melhorias motoras são promovidas essencialmente pela redução da percentagem de microglia ameboide e níveis sistémicos elevados de citocinas anti-inflamatórias, tais como a IL-10. A libertação de secretoma de ASC do hidrogel starPEG-Hep pode oferecer opções sem precedentes para a terapia regenerativa de lesões medulares. |
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