Desenvolvimento e Avaliação de Hidrogel Bioativo Injetável Composto por Fibroína da Seda, Puerarina e Oxido de Grafeno Reduzido Direcionado ao Tratamento Pós Infarto do Miocárdio

• Processo: 23/17083-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Eliana Aparecida de Rezende Duek
• Beneficiário: Bruna Vanessa Quevedo Miranda
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde (FCMS). Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP). Sorocaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Infarto do miocárdio Óxido de grafeno Biomateriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fibroína da seda | Hidrogel injetável | infarto do miocárdio | Óxido de Grafeno | puerarina | regeneração cardíaca | Biomateriais

Resumo

O infarto do miocárdio (IM) é amplamente reconhecido como a principal causa de mortalidade relacionada a doenças cardiovasculares em escala global. Projeções indicam que até 2030, mais de 23,6 milhões de óbitos serão atribuídos a essa patologia. O IM resulta na morte significativa de cardiomiócitos, desencadeando a formação de tecido fibroso na parede miocárdica. Esse processo conduz a uma interrupção na sinalização elétrica intrínseca no miocárdio, contribuindo para a manifestação de disfunção cardíaca e arritmias. Atualmente, as intervenções terapêuticas disponíveis não promovem de maneira eficaz a reparação da área afetada. Deste modo, formulações de hidrogéis bioativos injetáveis, com propriedades condutoras tem emergido como estratégias promissoras para o tratamento do IM. Os hidrogéis injetáveis são considerados minimamente invasivos e podem superar as limitações clínicas e cirúrgicas. Diante deste cenário desafiador, o presente projeto de pesquisa propõe uma abordagem inovadora para apoiar a terapia pós-infarto do miocárdio. Esta abordagem consiste no desenvolvimento e avaliação de um hidrogel semi-interpenetrante bioativo único, composto por fibroína da seda (FS) e Puerarina (PUE). A FS, reconhecida por sua biocompatibilidade e notáveis propriedades mecânicas, forma a base estrutural do hidrogel. Concomitantemente, a PUE, um flavonoide extraído das raízes da planta chinesa Pueraria lobata e alvo de estudo devido à sua capacidade de gelificar, confere efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios, ampliando o espectro terapêutico do hidrogel. Para atribuir propriedades condutoras, o projeto também visa introduzir óxido de grafeno reduzido (OGr) ao hidrogel. O OGr é um material nanométrico bidimensional que apresenta condutividade elétrica e pode ser utilizado em diversas aplicações biomédicas, incluindo as cardiovasculares. A presença do OGr no hidrogel permite a comunicação eletrofisiológica entre as células cardíacas, melhorando a eficácia do tratamento e auxiliando na restauração do ritmo cardíaco. Portanto, o hidrogel FS/PUE associado a OGr possui a perspectiva de apresentar propriedades sinérgicas e condutoras essenciais para a terapia pós-infarto, com potêncial capacidade de conferir a integração funcional do tecido acometido. Assim, o biomaterial desenvolvido nesse estudo será submetido a uma caracterização abrangente em termos físico-químicos e biológicos, visando a obtenção de resultados promissores que evidenciem sua potencial eficácia no tratamento do IM. Este projeto contribuirá significativamente para o campo emergente de biomateriais aplicados à medicina regenerativa, oferecendo uma perspectiva promissora para melhorar a qualidade de vida dos pacientes impactados por doenças cardiovasculares. Além disso, a literatura não relata a existência de hidrogéis de rede semi-interpenetrante entre a FS e a PUE, o que contribui para o caráter inovador e inédito da pesquisa. Dada a bioatividade e habilidade de formação de gel da PUE, sua aplicação em hidrogéis merece uma atenção mais aprofundada, podendo assim contribuir significativamente o desenvolvimento de novos biomateriais promissores para aplicação na área médica.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE SOUZA, WINICIUS RUIS; QUEVEDO, BRUNA V.; GARCIA, PAMELA SOTO; DA SILVA, LUCAS CAMARGO SOARES CARVALHO; KOMATSU, DANIEL; DUEK, ELIANA APARECIDA DE REZENDE. Synthesis and physical-chemical characterization of chitosan grafted with hyaluronic acid as potential application in biomaterials. POLYMER BULLETIN, v. N/A, p. 19-pg., 2024-12-04. (23/17083-8, 20/09917-8)

QUEVEDO, BRUNA, V; PINTO, MARCELO FORMIGONI; ASAMI, JESSICA; GIORNO, LUCIANA PASTENA; MORAES, ARIANA S.; KOMATSU, DANIEL; SANTOS JR, ARNALDO R.; DUEK, ELIANA APARECIDA DE REZENDE. Study of the synergistic properties of copaiba oil co-electrospun with poly (L-co-D,L lactic acid) and natural rubber latex for application in bioactive wound dressings. International Journal of Biological Macromolecules, v. 290, p. 18-pg., 2025-02-01. (23/17083-8)

DE CARVALHO, FILIPE FEITOSA; QUEVEDO, BRUNA V.; GOLDENBERG, JULIA ALICE CAVECCHIOLI; MUNHOZ, GABRIELLA DI CUNTO ALONSO; MENEZES, GABRIELLA ZACCARELLI FERREIRA; DA SILVA, LUCAS CAMARGO SOARES CARVALHO; ROCHA, THALITA; DUEK, ELIANA APARECIDA DE REZENDE; KOMATSU, DANIEL; HAUSEN, MOEMA DE ALENCAR; et al. Second-degree burns treatment: Preclinical in vivo approaches using natural latex rubber containing Aloe vera extract. Journal of Applied Polymer Science, v. N/A, p. 15-pg., 2024-10-20. (23/17083-8)