Efeito do campo magnético estático na neuroproteção celular e na liberação de cafeína a partir de hidrogéis magnetossensíveis

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Frachini, Emilli Caroline Garcia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cafeína; Caffeine; Campo magnético estático; Cell proliferation; Hidrogéis magnéticos; Magnetic hydrogels; Neuroproteção; Neuroprotection; Proliferação celular; Static magnetic field
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-15102024-094126/

Uma característica dos distúrbios neurodegenerativos é a perda de neurônios, causada por vários fatores, incluindo o estresse oxidativo induzido por espécies reativas. O estímulo magnético tem se mostrado uma ferramenta importante em processos de proliferação/diferenciação celular e reações redox em sistemas biológicos. Neste trabalho, um campo magnético estático (CME) foi aplicado in vitro para avaliar seu efeito na viabilidade, proliferação e migração de células de neuroblastoma humano SH-SY5Y e na toxicidade induzida por peróxido de hidrogênio (H2O2), hidroperóxido de terc-butila (tBHP), H2O2 azida sódica (NaN3) e oxidações fotossensibilizadas por fotossensibilizadores de terapia fotodinâmica (PDT- photodynamic therapy). O CME aumentou quase duas vezes a expressão celular do biomarcador de proliferação Ki-67, acelerou a cicatrização celular e reduziu significativamente a citotoxicidade induzida por H2O2. Além disso, o estímulo magnético foi capaz de reverter os efeitos do NaN3 (um inibidor de catalase). Esses resultados sugerem que o CME aumenta a atividade da catalase, reduzindo o nível intracelular de ROS induzido por peróxidos e, portanto, pode ser uma ferramenta promissora para o tratamento de distúrbios neuronais. A aplicação de campo magnético também é interessante como uma ferramenta para modular a taxa de entrega de medicamentos. Portanto, nesta tese, hidrogéis magnéticos de gelatina/alginato foram utilizados como reservatórios de cafeína, um estimulante neuronal de rápida absorção em condição fisiológica. Os hidrogéis magnéticos de gelatina/alginato (Gel/Alg/NPM) foram carregados com 18,5 mg de CAF/ghidrogel. A liberação in vitro de CAF foi avaliada na ausência e presença de CME e íons Ca2+. Em todos os casos, a presença de Ca2+ retardou a liberação de CAF devido a interações favoráveis entre eles. De maneira geral, a aplicação de CME também retardou a liberação de CAF devido aos efeitos magneto-mecânicos. A concentração de CAF liberada dos hidrogéis foi de ~ 0,35 mM, promovendo assim um aumento da viabilidade celular por 48 h. Os hidrogéis Gel/Alg e Gel/Alg/NPM podem ser aplicados como reservatórios para liberar CAF em concentrações adequadas, evitando assim possíveis efeitos colaterais e melhorando a viabilidade das células SH-SY5Y.