Desenvolvimento de hidrogel à base de colágeno de pele de peixe e carvacrol para aplicações em cicatrização de feridas

Abstract

Biomateriais extraídos de fontes renováveis como os resíduos do processamento industrial de peixes de cultivo estão cada vez mais sendo explorados dada a sua aplicabilidade. O colágeno de pele de peixe é uma alternativa ao mamífero, pois apresenta menor risco de transmissão de zoonoses e enfrenta menos barreiras culturais e religiosas. Sua excelente biocompatibilidade revela o potencial para aplicação do colágeno de peixe em abordagens biomédicas, com propriedades cicatrizantes e regenerativas. Produtos à base de colágeno para cicatrização podem ser preparadas na forma de bandagens, esponjas, emulsões e hidrogéis, juntamente com substâncias antimicrobianas e antioxidantes para promoção de um ambiente favorável para o crescimento celular e regeneração tecidual. Produtos naturais como óleos fixos e essenciais, vitaminas e outros bioativos são potenciais aditivos para formulações de colágeno visando potencializar o efeito protetor em feridas crônicas e agudas. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar formulações de hidrogel contendo colágeno de tilápia e carvacrol, um terpeno natural, e sua aplicação como agente promotor da cicatrização em modelos in vitro e in vivo. Colágeno solúvel em ácido (ASC) de pele de peixe foi extraído e caracterizado. As formulações foram preparadas e avaliadas quanto a sua capacidade de encapsulação de carvacrol, estabilidade, morfologia, capacidade antioxidante e antimicrobiana e a citocompatibilidade e habilidade de promover cicatrização em modelo de células e animal. O colágeno ASC de tilápia foi extraído e caracterizado como Tipo I, e o método de obtenção foi capaz de preservar a estrutura e funcionalidade da proteína para sua aplicação. Os hidrogéis a base de colágeno contendo carvacrol (0,5%, 1,0% e 1,5%)

apresentaram atividade antioxidante nos testes de DPPH e ABTS, com efeito dose- dependente na limpeza de radical. A atividade antimicrobiana foi avaliada em suas cepas

de bactérias Gram-positivas e negativas com significante efeito inibitório. Os ensaios citotóxicos em queratinócitos humanos e macrófagos murinos apresentaram toxicidade moderada acima de 70 μg/mL, e o ASC não apresentou diminuição da viabilidade celular a 1,0 mg/mL. O teste de cicatrização in vitro mostrou que os hidrogéis aumentaram a migração e proliferação das linhagens estudadas. A avaliação de cicatrização in vivo em camundongos mostrou que os hidrogéis aceleraram o fechamento da lesão quando comparado ao controle na avaliação de 7 e 14 dias, com hidrogéis de colágeno e menor concentração de carvacrol (0,5 e 1,0%). O exame morfológico de cortes histológicos revelou que o tratamento com hidrogel contendo carvacrol não só acelerou o fechamento da lesão como também promoveu uma organização de tecido de granulação mais madura, com formação de camada epitelial uniforme e presença de achados histológicos como folículo piloso, indicando uma cicatrização avançada. Estes dados mostram o potencial de formulações de colágeno de peixe como agentes para cicatrização avançada de feridas. Materiais como ASC obtido de peles de peixe e compostos naturais como o carvacrol, ambos bioprodutos acessíveis e sustentáveis, podem representar uma nova alternativa para coberturas de feridas de difícil tratamento, como lesões crônicas de grande extensão.