Made available in DSpace on 2014-07-29T15:07:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO Tais Andrade Dias 28022012.pdf: 1921755 bytes, checksum: 9762889389f4c947bd2cc4fc5321e4ae (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Wound healing difficulty is one of the major complications of diabetes mellitus which makes the healing process slower and treatment more expensive. Chitosan has been studied regarding its ability to accelerate healing and tested in the treatment of skin lesions with impaired healing as diabetic ones. Fifty-four Wistar female rats were divided randomly in three groups with 18 animals each, which were subdivided into three subgroups (n = 6) corresponding to periods of post-operative evaluation (7, 14 and 21 days). All subjects underwent experimental induction of diabetes by single intraperitoneal application of alloxan with a dose of 120mg/kg. After the diabetic state was confirmed, the study proceeded to general anesthesia for the manufacture of skin wounds in the dorsal region of the animals. The control group (GC) received saline on the wounds. The GA group was treated with oil-based essential fatty acids and the GQ wounds were treated with 2% chitosan gel characterized and standardized for this study. Macroscopic, histological and histomorphometric analyses were performed to monitor the healing process of wounds. The healing of wounds treated with chitosan was faster than the healing in the other groups at 14 and 21 days postoperatively, and the control group presented the lowest percentage of wound contraction. Statistical difference was found at 14 days between GQ and GC in the macroscopic analysis (p=0,02). Histologically there was an advance in the GA and in the GQ reeptelization compared to GC at 7 and 14 days, as well as the presence of polymorphonuclear cells in GQ at seven days and mononuclear cells in the other groups in this period. Fibroblasts and collagen were showed to be predominant in all groups during the period of 21 days characterizing the final phase of healing. The methodology used to prepare a 2% chitosan gel produced a drug with technical qualities that are suitable for topical use. This treatment was satisfactory as it accelerated the healing of injuries when compared to animals treated with saline and essential fatty acids oil. The proposed protocol becomes a promising and economically viable alternative for the treatment of diabetic wounds. / A dificuldade de cicatrização de feridas é uma das principais complicações decorrentes do diabetes mellitus que torna o processo cicatricial mais lento e o tratamento mais dispendioso. A quitosana tem sido estudada quanto à sua capacidade de acelerar a cicatrização e vem sendo testada na terapia de lesões de difícil cicatrização como as dos pacientes diabéticos. Cinquenta e quatro ratas Wistar foram separadas aleatoriamente em três grupos com 18 animais cada, que foram subdivididos em três subgrupos (n=6) correspondentes aos períodos de avaliação pós-operatória (7, 14 e 21 dias). Todos os indivíduos foram submetidos à indução experimental de diabetes por única aplicação intraperitoneal de aloxana na dose 120mg/kg. Após comprovado o estado diabético, procedeu-se a anestesia e a confecção de feridas cutâneas na região dorsal dos animais. O grupo controle (GC) recebeu solução fisiológica sobre as feridas. Já o grupo GA foi tratado com óleo à base de ácidos graxos essenciais e o GQ com gel de quitosana a 2% caracterizado e padronizado para este estudo. Análises macroscópicas, histológicas e histomorfométricas foram realizadas a fim de acompanhar o processo cicatricial. A cicatrização das feridas tratadas com quitosana apresentou-se mais acelerada que a dos demais grupos aos 14 e 21 dias de pós-operatório, sendo o grupo controle o que apresentou menor porcentagem de contração da ferida. Diferença estatística foi encontrada aos 14 dias entre o GQ e o GC na análise macroscópica (p=0,02). Histologicamente, observou-se adiantamento na reepitelização do GA e do GQ em relação ao GC aos 7 e 14 dias, bem como presença de polimorfonucleares no GQ aos sete dias e mononucleares nos demais grupos neste período. Fibroblastos e colágeno se mostraram predominantes em todos os grupos no período de 21 dias, caracterizando a fase final de cicatrização. A metodologia utilizada para a confecção do gel de quitosana 2% produziu fármaco com qualidades técnicas adequadas para o uso tópico. Este tratamento mostrou-se satisfatório visto que acelerou a cicatrização das lesões quando comparada à dos animais tratados com solução fisiológica e óleo de ácidos graxos essenciais. O protocolo proposto torna-se uma alternativa promissora e economicamente viável para o tratamento de feridas diabéticas

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It is related to high blood glucose levels that cause metabolic and cellular changes, making the tissue repair process difficult, with long and costly treatment. Chitosan has been investigated for its biological activity when in contact with tissue. However, further elucidation about the mechanisms of chitosan’s action on the wound healing is needed, as well as how its physico-chemical and handling characteristics can offer better performance for the treatment of diabetic wounds. This study aimed to develop and characterize a chitosan hydrogel, and evaluate its angiogenic potential and healing activity in skin wounds of experimentally-induced diabetic rats. To obtain 80, 85 and 90% deacetylation degree, a deacetylation protocol was conducted in basic medium and high temperature. After hydrogels preparation, they were evaluated for pH, viscosity, organoleptic properties, microbiological contamination, and antimicrobial activity for 60 days and stored at room temperature and under refrigeration. The angiogenic potential of each formulation was investigated by the chorioallantoic membrane assay of embryonated chicken eggs, determining the vascular area by fresh analysis and vascular density by histological evaluation. The healing activity of chitosan gels was determined by the treatment of skin wounds promoted at the dorsal region of experimentally-induced diabetic female rats, evaluated at the periods of three, 7 and 14 days postoperatively. The following parameters were investigated: wound contraction rate, microscopic changes in the epidermis and dermis by hematoxylin-eosin, angiogenic activity, and cell proliferation by immunohistochemistry. The methodology used to deacetylation of the chitosan was considered appropriate, and the degrees of deacetylation pretended were obtained. During the 60 days of evaluation, there was a significant change only in the viscosity of samples kept at room temperature and refrigeration was considered the best form of storage. The angiogenic activity of chitosan gels was positive with an increase in the area and vascular density of the chorioallantoic membrane. The higher the degree of deacetylation, the greater the angiogenic response observed, therefore, the 90% deacetylation hydrogel showed the best performance in this analysis. In the treatment of skin wounds in diabetic rats, the chitosan hydrogels increased the rate of contraction of the wounds, had greater angiogenesis indexes, cell proliferation and collagen production resulting in faster healing compared to the control group. Hydrogel higher’s degree of deacetylation seems to optimize the biological activity of the polymer. / O comprometimento da cicatrização de feridas cutâneas é uma das principais complicações decorrentes do diabetes e está relacionada aos elevados níveis de glicose sanguínea que causam alterações metabólicas e celulares tornando o processo cicatricial mais lento e o tratamento longo e dispendioso. A quitosana tem sido investigada quanto à sua atividade biológica quando em contato com tecidos vivos. No entanto, é necessária uma maior elucidação sobre seus mecanismos de ação sobre a cicatrização de feridas e como as suas características físico-químicas podem oferecer um melhor desempenho para o tratamento de feridas diabéticas. O presente estudo teve por objetivo desenvolver e caracterizar um hidrogel de quitosana em diferentes graus de desacetilação e avaliar seu potencial angiogênico e atividade cicatrizante no tratamento de feridas cutâneas de ratas diabéticas induzidas experimentalmente. Para a obtenção dos graus de desacetilação 80, 85 e 90% foi utilizado protocolo de desacetilação em meio básico e temperatura elevada. Após a confecção das formulações, os géis foram avaliados quanto ao pH, viscosidade, propriedades organolépticas, contaminação microbiológica e atividade antimicrobiana durante 60 dias, sendo armazenados à temperatura ambiente e sob refrigeração. O potencial angiogênico de cada formulação foi investigado por meio do ensaio da membrana córioalantoide de ovos embrionados de galinha, determinando-se a área vascular por análise a fresco e a densidade vascular pela avaliação histológica. A atividade cicatrizante dos géis de quitosana foi determinada pelo tratamento de feridas cutâneas promovidas na região dorsal de ratas diabéticas induzidas experimentalmente, sendo avaliados os períodos de três, sete e 14 dias de pós-operatório. Foram investigados os parâmetros: taxa de contração macroscópica das feridas, alterações microscópicas em epiderme e derme pela coloração de hematoxilina-eosina, atividade angiogênica e proliferação celular por imunoistoquímica. A metodologia utilizada para desacetilação da quitosana foi considerada adequada, sendo obtidos os graus de desacetilação desejados. Durante os 60 dias de avaliação, houve alteração significativa apenas na viscosidade das amostras mantidas em temperatura ambiente, sendo a refrigeração considerada melhor forma de armazenamento. A atividade angiogênica dos géis de quitosana foi positiva havendo aumento da área e da densidade vascular da membrana córioalantoide. Quanto maior o grau de desacetilação maior foi a resposta angiogênica do produto, sendo o gel de 90% de desacetilação o que apresentou melhor desempenho nesta análise. No tratamento das feridas cutâneas de ratas diabéticas, os géis de quitosana aumentaram a taxa de contração das feridas, apresentaram maiores índices de angiogênese, proliferação celular e produção de colágeno o que resultou em cicatrização mais rápida quando comparado ao grupo controle. O maior grau de desacetilação do gel parece otimizar a atividade biológica do polímero.