Systèmes de libération basés sur soi

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 6273 (2023) Citer cet article

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Les peptides auto-assemblés peuvent être utilisés pour la régénération des peaux gravement endommagées. Ils peuvent agir comme un support pour les cellules de la peau et comme un réservoir de composés actifs pour accélérer la cicatrisation des plaies sans cicatrice. Pour surmonter l'administration répétée de peptides qui accélèrent la guérison, nous rapportons le développement de trois nouveaux biomatériaux peptidiques basés sur l'hydrogel RADA16-I fonctionnalisé avec une séquence (AAPV) clivée par l'élastase des neutrophiles humains et de courts motifs peptidiques biologiquement actifs, à savoir GHK, KGHK et RDKVYR. . Les hybrides peptidiques ont été étudiés pour leurs aspects structurels par dichroïsme circulaire, dosage de la thioflavine T, microscopie électronique à transmission et microscopie à force atomique, ainsi que pour leurs propriétés rhéologiques et leur stabilité dans différents fluides tels que l'eau ou le plasma, et leur susceptibilité à la digestion par les enzymes. présents dans l’environnement de la plaie. De plus, la morphologie des hydrogels RADA-peptide a été examinée à l’aide d’une technique unique appelée cryomicroscopie électronique à balayage. Ces expériences nous ont permis de vérifier si les peptides conçus augmentaient la bioactivité du gel sans perturber ses processus de gélification. Nous démontrons que les propriétés physicochimiques des hybrides conçus étaient similaires à celles du RADA16-I original. Les matériaux se sont comportés comme prévu, laissant le motif actif libre lors du traitement à l'élastase. Des tests XTT et LDH sur fibroblastes et kératinocytes ont été réalisés pour évaluer la cytotoxicité des hybrides RADA16-I, tandis que la viabilité des cellules traitées avec les hybrides RADA16-I a été évaluée dans un modèle de fibroblastes dermiques humains. Les peptides hybrides n'ont révélé aucune cytotoxicité ; les cellules se sont développées et ont mieux proliféré qu’après un traitement avec RADA16-I seul. L'amélioration de la cicatrisation des plaies après administration topique de RADA-GHK et RADA-KGHK a été démontrée à l'aide d'un modèle de lésion cutanée dorsale chez la souris et d'analyses histologiques. Les résultats présentés indiquent que des recherches plus approfondies sont justifiées sur les peptides modifiés comme échafaudages pour la cicatrisation des plaies et l'ingénierie tissulaire.

Selon les statistiques 2021 de l’Organisation mondiale de la santé, plus de 20 millions de personnes dans le monde sont touchées par le problème des plaies des tissus cutanés difficiles à cicatriser. La cicatrisation des plaies est un processus dynamique composé de phases qui se chevauchent, notamment l'hémostase, l'inflammation, la prolifération et le remodelage1. Au cours de la cicatrisation, un certain nombre de types de cellules sont activés, à savoir les kératinocytes, les fibroblastes dermiques et les cellules du système immunitaire, notamment les neutrophiles, les lymphocytes et les mast2. D'un point de vue biologique et clinique, l'étape critique de la cicatrisation d'une plaie est la fermeture de la lacune épithéliale, associée principalement à la formation d'un épiderme (épithélialisation) sur toute la surface de la plaie, et à la reconstruction du derme de la plaie3. La réparation cutanée est régulée et stimulée par des facteurs de croissance, des cytokines et la matrice extracellulaire, mais le processus, malgré sa complexité, ne peut pas restaurer la peau dans l'état où elle se trouvait avant la blessure4. Actuellement, de nombreuses méthodes de traitement des plaies sont disponibles, mais leurs effets ne sont pas très efficaces dans le traitement des plaies chroniques, parmi lesquelles figurent, par exemple, les ulcères du pied diabétique5. Parmi les nombreux pansements récents, les hydrogels sont les plus utilisés. Ils présentent de nombreux avantages en tant que pansements. Principalement, ils facilitent un microenvironnement humide tout en absorbant simultanément l’exsudat de la plaie. Le maintien de l’environnement local est largement considéré comme un facteur crucial pour parvenir à une cicatrisation efficace, quelle que soit la cause sous-jacente de la plaie5. Les hydrogels offrent une protection à la plaie contre l'environnement extérieur, à l'instar des pansements classiques. De plus, ils présentent des propriétés d’adhésion et hémostatiques, tout en permettant la circulation de l’air au sein du site de la plaie6. En raison de leur structure, ils constituent un excellent support pour la prolifération et la migration des cellules cutanées pendant la cicatrisation des plaies. Les hydrogels ont également la capacité d’encapsuler des agents bioactifs et des médicaments dans leur structure 3D pour faciliter le processus de guérison, ce qui en fait d’excellents systèmes d’administration de médicaments7,8,9,10.