Associação Portuguesa de Investigação em Cancro
Hidrogeis bioadesivos de ácido hialurónico para lesões na medula espinal
Hidrogeis bioadesivos de ácido hialurónico para lesões na medula espinal

A lesão na medula espinal (LME) é uma condição traumática com efeitos devastadores na vida dos pacientes. Estima-se que mais de 130.000 pessoas sejam afetadas pela LME por ano, muitas vezes resultando em deficiências neurológicas e funcionais significativas. Os tratamentos atuais para a LME envolvem intervenções cirúrgicas e utilização de fármacos, mas infelizmente, não existe um tratamento clínico eficaz, o que torna urgente a investigação e desenvolvimento de novas terapias. Desenvolvemos novos hidrogéis de ácido hialurónico inspirados nas propriedades adesivas dos mexilhões, que liga quimicamente dois derivados de ácido hialurónico por ligação hidrazona. A funcionalização com grupos catecol melhorou as propriedades adesivas dos hidrogéis, tal como demonstrado através de ensaios experimentais realizados em pele suína e na medula espinal de rato. Os hidrogéis obtidos não tiveram efeitos citotóxicos nas células neuronais (SH-SY5Y) e estas células foram capazes de expressar marcadores neuronais específicos (β-III tubulina). Adicionalmente, os hidrogéis obtidos foram utilizados para o transporte de um medicamento anti-inflamatório, o ibuprofeno, uma vez que o processo inflamatório é crucial na regeneração da medula espinal. Assim, e de acordo com os resultados obtidos, estes hidrogeis bioadesivos podem aderir, preencher e integrar as cavidades das lesões, orientar o crescimento axonal e, simultaneamente, atuar como veículo para a libertação de compostos bioativos.
Autores e afiliações:
Diogo Duarte, Cátia Correia, Rui L. Reis, Iva Pashkuleva, Daniela Peixoto, and Natália M. Alves
3B’s Research Group, I3Bs − Research Institute on Biomaterials, Biodegradables and Biomimetics, University of Minho, Headquarters of the European Institute of Excellence on Tissue Engineering and Regenerative Medicine, AvePark, Parque de Ciência e Tecnologia, Zona Industrial da Gandra, 4805-017 Barco/Guimarães, Portugal;
ICVS/3B’s−PT Government Associate Laboratory, 4710-057 Braga/Guimarães, Portugal
Abstract:
Spinal cord injuries (SCI) have devastating physical, psychological, and psychosocial consequences for patients. One challenge of nerve tissue repair is the lack of a natural extracellular matrix (ECM) that guides the regenerating axons. Hyaluronic acid (HA) is a major ECM component and plays a fundamental role in facilitating lesion healing. Herein, we developed HA-based adhesive hydrogels by modification of HA with dopamine, a mussel-inspired compound with excellent adhesive properties in an aqueous environment. The hydrogels were loaded with the anti-inflammatory drug ibuprofen and the response of neuronal cells (SH-SY5Y) was evaluated in terms of viability, morphology, and adhesion. The obtained results suggested that the developed materials can bridge lesion gaps, guide axonal growth, and simultaneously act as a vehicle for the delivery of bioactive compounds.
Revista: Biomacromolecules
Link: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.3c01186