THERAPEUTIC EFFECTS OF NOVEL DRESSING COATED LL37-AuNP FOR THE ENHANCED WOUND HEALING

Abstract

Despite an increasing awareness of the pathophysiologic events that takes place in the development of wounds of various underlying etiologies, impaired wound healing and its medical complications remain one of the most prevalent and economically burdensome healthcare issues in the world. Approximately 6.5 US million patients are affected by chronic wounds and more than US$25 billion are spent annually for the treatment of this condition. Chronic wounds have many psychosocial consequences, ranging from social isolation to mental malaise. In addition, impaired wound healing and its medical complications remains one of the most prevalent and economically burdensome healthcare issues in the world, due to an increase in aging population and a rise in diabetes and obesity incidence around the world, impaired wound healing will continue to increase. Given this, research into tissue regeneration in chronic wound repair is vital, as well as the development of new therapeutics is absolutely necessary and important to satisfy the unmet clinical need.In this thesis, we studied the therapeutic effects of LL37 conjugated gold nanoparticles coated polyurethane (LL37-AuNP-PU) dressing, which is a novel technology developed by our lab. We performed biocompatibility assays and showed that the viability of the human keratinocytes cells (HaCat cells) was not compromised, indicating that LL37-AuNP-PU dressing is not toxic to the cells. In addition, we also showed that this treatment induces wound closure trough expression of more keratinocytes in the proliferative edges of the wound, as well as in the wound gap. Furthermore, LL37-AuNP-PU dressing regulates the activation of macrophages and improves the progression of the inflammatory stages of wound healing, which makes this environment more prone to the beginning of proliferative and remodeling stages of wound healing.Overall, the results presented in this thesis demonstrated that LL-37-AuNP-PU dressings could potentially be used for the treatment of chronic wounds, diabetic wounds and burns, while preventing bacterial infection.

Apesar da crescente consciencialização dos eventos fisiopatológicos que ocorrem no desenvolvimento de feridas de várias etiologias, a ineficiente cicatrização e as complicações médicas associadas continuam a ser um dos problemas de saúde mais prevalentes e economicamente onerosos no mundo. Aproximadamente 6.5 milhões de doentes dos Estados Unidos são afetados por feridas crónicas e mais de 25 mil milhões de dólares são gastos anualmente no tratamento desta condição. As feridas crónicas têm muitas consequências psicossociais, que vão desde o isolamento social ao mal-estar mental. Além disso, devido ao aumento da população idosa no mundo e a um aumento na incidência de diabetes e obesidade, a ineficaz cicatrização de feridas irá continuar a aumentar. Dado isto, a investigação sobre a regeneração de tecidos nas feridas crónicas tornou-se vital, assim como o desenvolvimento de novas terapêuticas que se tornou absolutamente necessário e importante para satisfazer as necessidades clínicas existentes.Nesta tese, estudámos os efeitos terapêuticos do patch LL37-AuNP-PU, uma nova tecnologia desenvolvida pelo nosso laboratório. Realizámos ensaios de biocompatibilidade e demonstrámos que a viabilidade de queratinócitos humanos não foi comprometida, indicando que o patch LL37-AuNP-PU não é tóxico para as células humanas. Em adição, também demonstrámos que este tratamento induz a cicatrização da ferida através da expressão de mais queratinócitos nas extremidades proliferativas da ferida, assim como na ferida. Por conseguinte, o LL37-AuNP-PU regula a ativação de macrófagos e melhora a resposta inflamatória, assim como a sua progressão no processo de cicatrização de feridas, o que torna esse ambiente mais propício ao início dos estágios proliferativos e de remodelação da cicatrização.No geral, os resultados apresentados nesta tese demonstraram que o patch LL-37-AuNP-PU pode ser potencialmente utilizado para o tratamento de feridas crónicas, diabéticas e queimaduras, ao mesmo tempo que previne infeções bacterianas.