Desenvolvimento e avaliação biológica de novo curativo à base de quitosana e papaína como alternativa para o tratamento de úlceras em diabéticos
dc.contributor.advisor | Silva Júnior, Arnóbio Antônio da | |
dc.contributor.advisor-co1 | Medeiros, Caroline Addison Carvalho Xavier de | |
dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0001-9224-2434 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2982271986555450 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0002-7516-1787 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2593509584288129 | pt_BR |
dc.contributor.author | Melo, Anne Emmanuelle Câmara da Silva | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/8794027469572778 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Resende, Adriana Augusto de | |
dc.contributor.referees2 | Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes | |
dc.contributor.referees3 | Leitão, Renata Carvalho Leitão | |
dc.date.accessioned | 2024-02-15T22:10:29Z | |
dc.date.available | 2024-02-15T22:10:29Z | |
dc.date.issued | 2023-11-23 | |
dc.description.abstract | Healing is a complex and dynamic event that aims to restore tissue integrity, but a possible intense inflammatory response can delay and hinder the success of its treatment. Chronic wounds are a public health problem, especially when associated with a risk group such as diabetics, becoming a major clinical challenge. Papain is an enzyme extracted from papaya (Carica papaya) with healing properties, and is widely used in the chemical debridement of conical wounds, but its use in high quantities or doses brings limitations both in its application. Chitosan is a copolymer obtained from natural sources and serves as a support for the immobilization of enzymes to increase their activity. The present study hypothesizes the possibility of obtaining chitosan membranes containing papain in different proportions for the first time and that this biological device improves the activity of the enzyme, enhancing the healing process. The general objective is to develop and evaluate the efficacy of biological dressings based on chitosan and papain in diabetic skin wounds, which may contribute to a new therapeutic option for the treatment of chronic wounds. For this, chitosan membranes containing different concentrations of papain (Ch / Ch Pap 2.5% / Ch Pap 5%) were obtained by the solvent evaporation method, the devices were characterized by atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), absorption spectroscopy in the infrared region with Fourier transform (FTIR) and thermal analysis (DSC and ATG/DTG). Other studies included pH determination, swelling study, wettability, tensile assay, quantitative analysis, enzyme activity, in vitro enzyme release, and cytocompatibility and biocompatibility profile. The healing effect was evaluated in the in vivo model in Swiss mice and lesions were observed in groups of 7 and 14 days. The membranes presented characteristics suitable for their use, such as transparent and rough appearance and mechanical properties. Papain was successfully incorporated, the physicochemical properties demonstrated electrostatic interactions between papain and the copolymer, with pH between 7.1 and 7.5 The biodressing showed cytocompatibility and biocompatibility, which increased the enzymatic activity of free papain by 250 times. In vitro release indicated that the membrane modulated papain release in a controlled manner, adjusted by Higuchi's kinetic model. The in vivo analyses performed showed re-epithelialization, fibroblasts and thickening of the epithelium that help in the healing process in a significant proportion in the groups treated with the papain membrane 2.5% and 5% compared to the groups without treatment. Ch Pap 5% reduced wound size and inflammatory infiltrate compared to control animals or chitosan alone. Also, 5% papain increased the number of fibroblasts on day 7 and epithelium thickness on day 14 of the experimental model. The evaluated parameters showed that the chitosan membrane with 5% papain improved healing in diabetic mice. The experimental results corroborate the hypothesis of the study, membrane systems with papain have the potential for effective bioactivity, being a promising alternative for the use of wound closure and, due to its prolonged release, revealing a potential beneficial effect in the treatment of chronic wounds. | pt_BR |
dc.description.resumo | A cicatrização é um evento complexo e dinâmico que visa restaurar a integridade tecidual, mas uma possível intensa resposta inflamatória pode atrasar e dificultar o sucesso de seu tratamento. As feridas crônicas constituem um problema de saúde pública, principalmente quando associado a um grupo de risco como diabéticos, se tornando um grande desafio clínico. A papaína é uma enzima extraída do mamão (Carica papaya) com propriedades cicatrizantes, e é largamente utilizada no desbridamento químico de feridas cônicas, mas o seu uso em altas quantidades ou doses traz limitações tanto na sua aplicação. A quitosana é um copolímero obtido de fontes naturais e serve de suporte para a imobilização de enzimas para o aumento de sua atividade. O presente estudo aborda como hipótese a possibilidade de obtenção de membranas de quitosana contendo a papaína em diferentes proporções pela primeira vez e esse dispositivo biológico melhorar a atividade da enzima potencializando o processo de cicatrização. Como objetivo geral desenvolver e avaliar a eficácia dos curativos biológicos a base de quitosana e papaína em feridas cutâneas diabéticas, podendo contribuir com nova opção terapêutica para o tratamento de feridas crônicas. Para isto, membranas de quitosana contendo diferentes concentrações de papaína (Ch / Ch Pap 2,5%/ Ch Pap 5%) foram obtidas pelo método de evaporação do solvente, os dispositivos foram caracterizados por microscopia de força atômica (MFA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raio-X (DRX), espectroscopia de absorção na região de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise térmica (DSC e ATG/DTG). Outros estudos incluíram determinação do pH, estudo do intumescimento, molhabilidade, ensaio de tração, análise quantitativa, a atividade enzimática, liberação enzimática in vitro e perfil de citocompatibilidade e biocompatibilidade. O efeito cicatrizante foi avaliado no modelo in vivo em camundongos swiss e as lesões foram observadas em grupos de 7 e 14 dias. As membranas apresentaram características adequadas para o seu uso como aspecto transparente e rugoso e propriedades mecânicas. A papaína foi incorporada com sucesso, as propriedades físico-químicas demontraram interações eletrostáticas entre a papaína e o copolímero, com pH entre 7,1 a 7,5 O biocurativo apresentou citocompatibilidade e biocompatibilidade, o qual aumentou a atividade enzimática da papaína livre em 250 vezes. A liberação in vitro, indicou que a membrana modulou a liberação da papaína de forma controlada, ajustada pelo modelo cinético de Higuchi. As análises in vivo realizadas demonstraram reepitelização, fibroblastos e espessamento de epitélio que auxiliam no processo de cicatrização em proporção significativa nos grupos tratados com a membrana papaína 2,5% e 5% comparado aos grupos sem tratamento. A Ch Pap 5% reduziu o tamanho da ferida e infiltrado inflamatório em relação aos animais controles ou quitosana isolada. Bem como, a papaína 5% aumentou o número de fibroblastos no 7 dia e a espessura do epitélio, no 14 dia do modelo experimental. Os parâmetros avaliados mostraram que a membrana de quitosana com papaína a 5% melhorou a cicatrização em camundongos diabéticos. Os resultados experimentais corroboram com a hipótese do trabalho, os sistemas de membranas com papaína possuem potencial de bioatividade efetiva, sendo uma alternativa promissora para o uso de fechamento de feridas e, devido a sua liberação prolongada, revelando potencial efeito benéfico no tratamento de feridas crônicas. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.identifier.citation | MELO, Anne Emmanuelle Câmara da Silva. Desenvolvimento e avaliação biológica de novo curativo à base de quitosana e papaína como alternativa para o tratamento de úlceras em diabéticos. Orientador: Dr. Arnóbio Antônio da Silva Júnior. 2023. 109f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57608 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS | pt_BR |
dc.subject | Cicatrização de feridas | pt_BR |
dc.subject | Papaína | pt_BR |
dc.subject | Quitosana | pt_BR |
dc.subject | Biocurativo | pt_BR |
dc.subject | Biotecnologia | pt_BR |
dc.subject | Diabetes | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento e avaliação biológica de novo curativo à base de quitosana e papaína como alternativa para o tratamento de úlceras em diabéticos | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
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