Wound healing: the role of exosomes

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A pele, no seu estatuto de maior órgão do corpo humano, apresenta como função essencial a proteção contra organismos externos, e consequentes infeções, agressões mecânicas, físicas ou químicas, permitindo simultaneamente a manutenção da temperatura, flexibilidade, e homeostase geral. As feridas crónicas estão associadas a elevadas taxas de morbilidade e mortalidade. As terapias atuais encontram-se direcionadas para o local da ferida, e não para o mecanismo da mesma, desta forma, terapias celulares têm se mostrado como possíveis alternativas terapêuticas. Esta monografia analisa os exossomas como potencial terapêutica de feridas crónicas, através da descrição do mecanismo de regeneração tecidular e análise dos fatores envolvidos. Com recurso a vários estudos da composição dos exossomas, relacionou-se os componentes dos mesmos com as funções observadas no mecanismo de regeneração tecidular, permitindo perceber de que modo e em que fase poderiam ser usados. Pelo cruzamento da informação dos vários estudos de composição e do próprio mecanismo de regeneração tecidular, foi observado que os exossomas devido à sua elevada heterogeneidade interferem em todas as fases do mecanismo. Como terapêutica clínica real mostraram eficácia em testes in vivo, possibilitando uma regeneração tecidular mais rápida, e evitando também a formação excessiva de cicatriz. Quanto à sua produção, estes mostraram-se fáceis de produzir, com fácil controlo de qualidade. Relativamente à sua segurança quando administrados foi observado baixo risco de efeitos adversos e baixa imunogenicidade, o que possibilitou a sua não rejeição pelo organismo. Deste modo, os exossomas demonstraram grande capacidade de uso no tratamento de feridas crónicas, não só pela sua segurança e facilidade de obtenção, mas também pela variedade de processos onde atuam, não ficando limitados a uma fase, mas modificando todas as fases do processo. Em termos de segurança em humanos, mais estudos serão necessários, no entanto, a modificação dos seus componentes superficiais, poderá permitir direcionar a sua ação para um determinado órgão ou local, reduzindo largamente os efeitos adversos associados a outros órgãos não alvo.The skin, in its status as the largest organ of the human body, presents as its essential function the protection against external organisms, and consequent infections, and mechanical, physical or chemical aggressions, whilst allowing the maintenance of temperature, flexibility, and general homeostasis. Chronic wounds are associated with high morbidity and mortality rates. Current therapies are directed to the wound site, and not to its mechanism, thus, cell therapies have been shown to be possible therapeutic alternatives. This monography analyzes exosomes as a potential therapy of chronic wounds, through the description of the tissue regeneration mechanism and analysis of the factors involved. The composition of exosomes was studied and described, in order to relate its components to its effects in the skin regeneration mechanism, allowing us to understand how and in what phase they could be used. By crossing the information of the various composition studies and the mechanism of tissue regeneration itself, it was observed that exosomes due to their high heterogeneity interfere in all phases of the mechanism. As a real clinical therapy, they showed efficacy in in vivo tests, enabling faster tissue regeneration whilst avoiding excessive scar formation. Regarding their production, they showed to be easy to produce, with easy quality control. When administered, its safety was guaranteed by a low risk of adverse effects and low immunogenicity, which enabled its non-rejection by the body. Thus, exosomes demonstrated great capacity to be use in the treatment of chronic wounds, not only because of their safety and ease of obtaining, but also the variety of processes in which they operate, not being limited to one phase, but modifying all phases of the process. In terms of safety in humans, further studies will be necessary, however, the modification of its surface components, may allow directing its action to a particular organ or site, greatly reducing the adverse effects associated with other non-target organs