Modelos avançados de pele humana 3D in vitro: epiderme bioimpressa e pele tricamada contendo hipoderme para avaliação de segurança e mimético de dermatite atópica nocaute de IL-13Rα2 para estudo da função barreira - Bagatin, Júlia de Toledo (2023)
A reconstrução de modelos avançados de pele tridimensional in vitro, que corresponda de forma mais fidedigna ao complexo microambiente da pele humana, depende da utilização de inovações tecnológicas e da adição de novos tipos celulares representativos da pele humana. Desta maneira, estes miméticos fornecem uma plataforma de alta relevância para estudos de fisiopatologia da pele, além de propiciar um sistema para a avaliação da segurança e eficácia de cosméticos e medicamentos alternativo ao uso de animais. Dessa maneira, o Capítulo I compara a performance de uma epiderme reconstruída humana (RHE) bioimpressa com a manual utilizando o teste in vitro de irritação cutânea descrito no guia OCDE número 439. Nossos resultados demonstram que ambos os modelos de pele exibiram morfologia estratificada e a função barreira epidérmica equivalente aos modelos validados. Nos testes de irritação in vitro, ambos modelos distinguiram corretamente as substâncias de referência, classificadas entre irritantes ou não-irritantes de acordo com o limiar de viabilidade de 50%. Esse resultado indica que a bioimpressora poderia ser de grande utilidade para a automação da reconstrução de modelos epidérmicos. O tecido hipodérmico possui importante papel na homeostase da pele humana. O Capítulo II aborda a reconstrução de uma pele tricamada, contendo a camada hipodérmica, além da epiderme e derme. Usando esferoides de adipócitos diferenciados in vitro, um modelo de pele tricamada em matriz de colágeno foi construído. Ao comparar este com a pele bicamada obtivemos maior expressão de loricrina e involucrina no modelo tricamada, indicando um potencial para maior função barreira, além de maior expressão de PPAR-γ. Testes de função barreira através da resistividade elétrica não demonstraram diferenças entre os modelos, mas a aplicação de SDS a 5 mg/ml por 18 horas induziu o aumento da viabilidade na pele tricamada. Além disso, após a aplicação de SDS a 2,5% para induzir uma irritação aguda, seguida de recuperação por 42h, obtivemos maior viabilidade na pele tricamada, indicando melhor recuperação pós-lesão irritativa induzida. A pele tricamada é promissora para estudos do metabolismo da pele humana e recuperação de lesões. A dermatite atópica (DA) é uma doença eczematosa de pele caracterizada por inflamação do tipo Th2 e alteração da barreira epidérmica. IL-13 e IL-4 são centrais no comprometimento da barreira epidérmica na DA. Entre os receptores de IL-13 em queratinócitos, o receptor IL-13Rα2, tem um papel controverso na alteração da barreira cutânea. O objetivo do Capítulo III foi estudar a deleção da expressão de IL-13Rα2 em RHE, que foram expostas a IL-4 e IL-13, e avaliadas conforme a expressão dos receptores e de proteínas alteradas na DA. As epidermes com knockout em IL-13Rα2 apresentaram redução da expressão de NELL2 (p<0,0021), tipicamente aumentadas na DA. Além disso, houve redução da expressão do receptor do IL-2Rγ. Assim, um possível papel de exacerbação da DA do receptor IL-13Rα2 deve ser estudado mais extensamente para ser caracterizado.