Biocompatibility of collagen membrane extracted from tilapia skin

Authors

Keywords:

Nile Tilapia, Oreochromis niloticus, Collagen, Biocompatibility

Abstract

Collagen-based medical devices have a high cost and exclude the population from the benefits received. Fish collagen has been extensively studied as a biomaterial in tissue regeneration. Recognizing the great value of Nile tilapia skin and its use in the most diverse areas of regenerative medicine, it is believed that, alone, the extracted and purified collagen can be used as a therapeutic alternative. Therefore, it is essential to guarantee the integrity and safety of tilapia collagen, preventing adverse reactions in the body. Thus, this work aimed to evaluate the biocompatibility of the collagen membrane extracted from tilapia skin using in vitro and in vivo models. To this end, previously prepared and sterilized collagen membranes were subjected to cytotoxicity testing by the MTT method using L-929 cells (murine fibroblasts). The extracts were tested at a single concentration of 100%. In the in vivo test, Wistar rats were used, which after analgesia and anesthesia received a piece of tilapia skin collagen membrane in the subcutaneous plane in comparison with a commercial collagenous membrane (control) and the sham group (saline control). Quantitative data were calculated using the GraphPad Prism® program. The experimental group is non-toxic and was approved by ISO 10993-5:2009, demonstrating cell growth above 70%. Blood parameters (platelets, red blood cells, leukocytes, and hemoglobin) demonstrate low inflammatory potential compared to the commercial product. Further histological analyses in progress will elucidate the unique biological characteristic of tilapia co-products in biomolecular signaling.

References

ALVES, A.P.N.N.; LIMA-JUNIOR, E.M.; PICCOLO, N.S.; MIRANDA, M.J.B.; LIMA VERDE, E.Q.; FERREIRA JUNIOR, A.E.C.; SILVA, P.G.B.; FEITOSA, V.P.; BANDEIRA, T.J.P.G.; MATHOR, M.B.; MORAES-FILHO, M.O. Study of tensiometric properties, microbiological and collagen content in nile tilapia skin submitted to different sterilization methods. Springer Science+Business Media B.V., Part of Springer Nature, v.19, p.373-382, 2018.

BARROSO, C.G. Lesões acidentais em equídeos e expressões de cicloxigenase 2 (COX-2) e toll like receptor 2 (TLR-2) em feridas experimentais tratadas com óleo de coco (cocos nucífera l.) em equinos, 2017. 82p. (Dissertação de Mestrado em Ciências Veterinárias). Universidade Estadual do Ceará, 2017.

DE SOUZA, P.G.; CASTRO, M.S., SILVA, L.P. A Biologia da proliferação fibroblástica: a excessiva deposição extracelular de colágeno durante o reparo de lesões na pele. Brazilian Journal of Development, v.7, n.3, p.28989-29010, 2021.

GOMES, J.P. Desenvolvimento das formulações de hidrogel à base de colágeno extraído da pele de tilápia (Oreochromis niloticus), 2021. 75p. (Dissertação de Mestrado em Farmacologia). Curso de Farmacologia, Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.

GREENHALGH, C.; RICO-BAUTISTA, E.; LORENTZON, M.; THAUS, A.L.; MORGAN, F.O.; WILLSON, T.A.; ZERVOUDAKIS, P.; METCALF, D.; STREET, I.; NICOLA, N.A.; NASH, A.D.; FABRI, L.J.; NORSTEDT, G.; OHLSSON, C.; FLORES-MORALES, A.; ALEXANDER, W.S.; HILTON, D. SOCS2 regula negativamente a ação do hormônio do crescimento in vitro e in vivo. The Journal of Clinical Investigation, v.115, n.2, p.397-406, 2005.

ISO 10993-5. International standard: Biological Evaluation of Medical Devices – Part 5: Tests for Cytotoxicity: in vitro methods. ISO 10993-5, 2009.

LIMA, F.E.G. Perfil bioquímico e hematológico de ratos e camundongos do biotério central da Universidade Federal do Ceará, 2018. 75p. (Dissertação de Mestrado Profissional em Farmacologia Clínica). Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.

LIMA-JUNIOR, E.M.; PICOLLO, N.P.; MIRANDA, M.J.B.; RIBEIRO, W.L.C.; ALVES, A.P.N.N.; FERREIRA, G.E.; PARENTE, E.A.; MORAES-FILHO, M.O. Uso da pele de tilápia (Oreochromis niloticus), como curativo biológico oclusivo, no tratamento de queimaduras. Revista Brasileira de Queimaduras, Limeira, v.16, n.1, p.10-7, 2017.

LIMA-JÚNIOR, E.M., MORAES FILHO, M.O.D.; ROCHA, M.B.S.; JÚNIOR, F.R.S.; LEONTSINIS, C.M.P.; NASCIMENTO, M.F.A.D. Elaboração, desenvolvimento e instalação do primeiro banco de pele animal no Brasil para o tratamento de queimaduras e feridas. Revista Brasileira de Cirurgia Plástica, v.34, n.3, p.349-354, 2019.

LIN, H.C.; ADEOLA, M.A.; ROTIMI, E.A.; BONNIE, S.P.; CHANG, Y.W. Antihypertensive properties of tilapia (Oreochromis spp.) frame and skin enzymatic protein hydrolysates. Food & Nutrition Research, v.61, n.1, p.1391666, 2017.

MONTE, T.M.; LIMA-JUNIOR, E.M.; MORAES-FILHO, M.O.; PAIER, C.R.K.; RODRIGUES, F.A.R.; ALVES, A.P.N.N.; MATHOR, M.B.; RAPOSO-AMARAL, C.E. Reconstrução da Mão Apert com Pele de Tilápia. Revista de Cirurgia Craniofacial, v.33, n.6, p.1939, 2022.

MOSMANN, T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. Journal of Immunological Methods, v.65, n.1/2, p.55-63, 1983.

NALINANON, S.; NALINANON, S.; BENJAKUL, H.K. Collagens from the skin of arabesque greenling (Pleurogrammus azonus) solubilized with the aid of acetic acid and pepsin from albacore tuna (Thunnus alalunga) stomach. Journal of the Science of Food and Agriculture, Bangkok, v.2010, n.90, p.1492-1500, 2010.

PARK, O.; GYEONGHUI, Y.; HEEJUNG, J.; HEEJUNG, M. Recent studies on micro-/nano-sized biomaterials for cancer immunotherapy. Journal of Pharmaceutical Investigation, v.47, n.1, p.11-18, 2017.

RODRÍGUEZ, A.H.; GYEONGHUI, Y.; HEEJUNG, J.; HEEJUNG, M. Cirurgia de afirmação de gênero de macho para fêmea usando pele de peixe tilápia do Nilo como enxerto biocompatível. Revista de Ginecologia Minimamente Invasiva, v.27, n.7, p.1474-1475, 2020.

YAMADA, S.; YAMAMOTO, K.; IKEDA, T.; YANAGIGUCHI, K.; HAYASHI, Y. Potência do colágeno de peixe como um andaime para a medicina regenerativa. BioMed Research International, v.2014, 2014. Disponível em: https://doi.org/10.1155/2014/302932. Acessado em: 02 abr. 2024.

Published

2024-07-01

How to Cite

SILVA, S. M. da; SILVA, M. das C. S.; SILVA, R. P. da; PAIER, C. R. K.; MORAES FILHO, M. O. de; LIMA JUNIOR, E. . M.; RODRIGUES, F. A. R. Biocompatibility of collagen membrane extracted from tilapia skin. Ciência Animal, [S. l.], v. 34, n. 2, p. 52 a 62, 2024. Disponível em: https://revistas.uece.br/index.php/cienciaanimal/article/view/13437. Acesso em: 22 jul. 2024.

Issue

Section

Artigos Originais