Publication
Immune profiling of a peptide/hyaluronan injectable matrix for intervertebral disc therapy
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| datacite.subject.fos | Ciências Médicas | |
| datacite.subject.sdg | 03:Saúde de Qualidade | |
| datacite.subject.sdg | 09:Indústria, Inovação e Infraestruturas | |
| dc.contributor.advisor | Ribeiro, Maria Cristina Castro | |
| dc.contributor.author | MAGALHÃES, INÊS RIBEIRO | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-14T15:12:09Z | |
| dc.date.available | 2025-11-14T15:12:09Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-30 | |
| dc.description.abstract | Lumbar disc herniations (LDH) are a leading cause of chronic low back pain, resulting from intervertebral disc degeneration. Conventional treatments focus on symptom relief and are often associated with high recurrence rates and long-term complications. In this context, regenerative medicine offers alternative strategies that aim to restore tissue function and promote healing. This study aimed to evaluate the immune response of human monocyte-derived macrophages in contact with hyaluronic acid (HA)-based injectable matrices. Human monocytes were isolated from healthy donors, differentiated into M0 macrophages, and polarized into M1 (proinflammatory) and M2 (anti-inflammatory) phenotypes. These cells were put in culture with various biomaterials, including HA of different molecular weights, peptide-functionalized HA, and peptides synthetised. Biocompatibility, viability, proliferation, and macrophage phenotype were assessed through fluorescence imaging, cytometry, and ELISA. Results showed that the tested biomaterials were non-cytotoxic and influenced macrophage behaviour by promoting regenerative profiles. This work supports the potential of peptide/HA-based biomaterials as injectable immunomodulatory systems for intervertebral disc repair, offering promising prospects for minimally invasive therapies targeting LDH. | eng |
| dc.description.abstract | As hérnias discais lombares (LDH), como resultado de processos degenerativos nos discos intervertebrais, são uma das principais causas de dor lombar e incapacidade, afetando uma grande parte da população. Estes processos degenerativos resultam de uma perda da integridade de estruturas como o núcleo pulposo e do ânulo fibroso, podendo levar à compressão dos nervos e consequente processo inflamatório. Nos dias de hoje, os tratamentos mais convencionais e tradicionais, como é o caso da fisioterapia, analgésicos, e até mesmo a cirurgia, são focados muito mais nas causas implícitas que levam à degeneração discal, estando frequentemente ligados a uma série de complicações, como é o caso de re-herniações e dor persistente mesmo após cirurgia. A Engenharia Regenerativa tem emergido como uma alternativa bastante promissora e uma nova abordagem no sentido da restauração da função dos discos intervertebrais. Uma das ferramentas da mesma é o desenvolvimento de hidrogéis injetáveis, à base de Ácido Hialurónico (HA) – que compõe a matriz extracelular – conjugado com péptidos bioativos de forma a promover a regeneração tecidular. O trabalho realizado teve como principal objetivo estudar o perfil imunológico de macrófagos humanos em contacto com biomateriais constituídos por HA e péptidos sintetizados, com potencial aplicação para opções terapêuticas injetáveis para LDH. Com esse fim, monócitos humanos foram isolados a partir de dadores saudáveis e diferenciados em macrófagos. Posteriormente, estes foram polarizados para fenótipos M1 (pró-inflamatórios) ou M2 (anti-inflamatórios/ regenerativos) através da suplementação com citoquinas específicas, como é o caso do IFN-γ, TNF-α e IL-4. Foram então realizados estudos de co-cultura com diferentes formulações, HA com diferentes pesos moleculares, funcionalizado/conjugado com um dos péptidos sintetizados, e os próprios péptidos sintetizados de uma forma isolada. A resposta celular dos macrófagos foi então avaliada através de vários métodos, incluindo ensaios de viabilidade celular (Live/Dead), de proliferação (CyQUANT), para a citotoxicidade, marcação por imunofluorescência (para a Factina e membrana celular) e imunofenotipagem por citometria de fluxo (CD14, CD44, CD86, CD163, HLA-DR). Os resultados demonstraram que de uma maneira geral os biomateriais testados não apresentaram citotoxicidade significativa e foram compatíveis com a manutenção da viabilidade celular. A utilização de matrizes compostas à base de HA e péptidos, como são exemplos os sintetizados pelo grupo laboratorial, são promissoras como sistemas injetáveis para aplicação in situ em contextos de degeneração discal. Importante realçar a biocompatibilidade imprescindível em Engenharia Regenerativa, aliada à capacidade de influenciar uma resposta imune inata, que poderá ser explorada em terapias avançadas de medicina regenerativa para o tratamento de LDH, oferecendo alternativas menos invasivas e mais eficazes face às abordagens convencionais. | por |
| dc.identifier.tid | 204033535 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/30908 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | lumbar disc herniation | |
| dc.subject | macrophages | |
| dc.subject | hyaluronic acid | |
| dc.subject | bioactive peptides | |
| dc.subject | injectable biomaterials | |
| dc.subject | regenerative medicine | |
| dc.subject | Hérnias discais lombares | |
| dc.subject | Macrófagos | |
| dc.subject | Ácido hialurónico | |
| dc.subject | Engenharia regenerativa | |
| dc.subject | Biomateriais injetáveis | |
| dc.subject | Péptidos bioativos | |
| dc.title | Immune profiling of a peptide/hyaluronan injectable matrix for intervertebral disc therapy | |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Biomédica |