Construção de pele humana biomimética a base de matriz de nanobiocompósito contendo fibroblastos e queratinócitos humanos

Resumo

A pele, como principal barreira do corpo humano, é uma via importante de exposição a substâncias potencialmente tóxicas. Com o avanço da nanotecnologia, que tem se expandido rapidamente, produtos contendo nanomateriais são cada vez mais aplicados diretamente sobre a pele. Os testes de segurança e toxicidade desses produtos costumam ser feitos em culturas in vitro bidimensionais (2D) ou em animais; porém, devido às limitações na predição, diferenças filogenéticas e pressões ético-político-sociais, torna-se essencial a busca por métodos alternativos. Nesse contexto, modelos tridimensionais (3D) in vitro surgem como uma alternativa promissora, dado que podem contornar as barreiras impostas pelos outros métodos. O objetivo deste trabalho foi construir uma pele biomimética composta por matriz de nanobiocompósito à base de quitosana e nanofibras de celulose (NFC), contendo fibroblastos e queratinócitos humanos. As matrizes foram sintetizadas pelo método de casting, dissolvendo 1% (p/v) de quitosana de baixo peso molecular em solução de 1% (v/v) de ácido acético glacial. Posteriormente, as matrizes de quitosana foram combinadas com diferentes concentrações de NFC (0, 100 e 1000 µg/mL). Em relação à cultura celular, ambas as linhagens foram cultivadas nas matrizes utilizando meio DMEM suplementado com soro fetal bovino (10%) e antibióticos (1% penicilina/estreptomicina), sendo mantidas em incubadora com 5% de CO₂ a 37°C, em atmosfera umidificada.. A morfologia celular foi avaliada por microscopia de luz e o metabolismo celular por ensaio de MTT. Os resultados da microscopia mostraram alteração na morfologia das células, sugerindo um melhor aproveitamento do espaço 3D pelas células. O teste de MTT revelou uma redução na atividade mitocondrial dos fibroblastos nos tempos de 24h e 48h, e dos queratinócitos após 24h, sugerindo interferência da interação célula-matriz no metabolismo celular. No entanto, os queratinócitos demonstraram uma maior capacidade adaptativa, retornando a níveis metabólicos similares aos do controle após 48h de exposição. As matrizes sintetizadas pelo método de Casting mostraram-se viáveis para o cultivo celular, evidenciando uma influência significativa no metabolismo das células. Os resultados indicam que essas matrizes possuem grande potencial para suportar o crescimento celular e modular as respostas celulares. Diante disso, abrem-se novas perspectivas para sua aplicação em engenharia de tecidos e medicina regenerativa, além de proporcionarem alternativas promissoras para testes toxicológicos in vitro, contribuindo para o desenvolvimento de métodos mais avançados e éticos.