Studii recente au dezvoltat noi pansamente pentru răni care accelerează vindecarea și îmbunătățesc regenerarea țesuturilor în răni.
Oamenii de stiinta a descoperit un aspect foarte important al vindecării rănilor la sfârșitul anilor 1970, când înțelegerea acestui proces era într-un stadiu foarte incipient. S-a văzut că orice răni care au fost suferite la un copil înainte de luna a șaptea a sarcină nu a lăsat cicatrici și există o cicatrice rapidă care se vindecă mai puțin în dezvoltarea timpurie a fătului. Acest lucru i-a determinat pe cercetători să încerce să recreeze sau să reproducă aceste proprietăți unice ale pielii fetale, care ar putea fi folosite pentru medicina regenerativă. Pielea fetală este cunoscută că are niveluri foarte ridicate de a proteină numită fibronectină. Această fibronectină proteică se adună în general într-o matrice extracelulară care, la rândul său, ajută sau mai degrabă promovează legarea și aderența celulelor. Ceea ce este unic este că această proprietate este foarte exclusivă fetală piele și nu se găsește în celulele adulte. Pentru a elabora în continuare această proprietate, proteina fibronectină are două structuri unice globulare și fibroase. Structura globulară, adică cea de formă sferică, se găsește în sânge, în timp ce țesuturile din corp sunt fibroase. Fibronectinele au fost întotdeauna văzute ca potențiali candidați buni pentru vindecarea ranilor dar fabricarea fibronectinelor fibroase a rămas o provocare până acum. În studii duale publicate recent, cercetătorii au oferit perspective asupra a două tipuri diferite de nanofibre pansamente care folosesc proteine care apar în mod natural la plante și animale. Aceste pansamente sunt considerate ca fiind foarte eficiente în vindecarea și recreșterea țesutului dintr-o rană. Aceste studii actuale au inițiat posibilitatea de a crea și dezvolta nanofibre pentru vindecarea rănilor. Întreaga idee a autorilor a fost aceea de a crea pansamente cu scopul de a dezvolta terapii pentru răni, în special pentru cele provocate în timpul războiului. Vindecarea unor astfel de răni este un proces dureros și este insuficient deservită de terapiile pentru răni disponibile în prezent.
În primul studiu publicat în biomateriale, cercetătorii de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) și Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering au fabricat fibronectină fibroasă pe o platformă numită Rotary Jet-Spinning (RJS), dezvoltată în casă.1. Ei au descris a pansament prin utilizarea țesuturilor fetale. Procesul în 2 etape a fost simplu în care mai întâi o soluție de polimer lichid (aici, fibronectină globulară dizolvată într-un solvent) este încărcată într-un rezervor și este împinsă într-o deschidere minusculă de o forță centrifugă pe măsură ce această mașină se rotește. Când această soluție părăsește rezervorul, solventul se evaporă și polimerii se solidifică. Această forță centrifugă puternică desfășoară fibronectina globulară în fibre mici și subțiri (mai puțin de un micrometru în diametru). Aceste fibre pot fi colectate pentru pansamente sau bandaje. Testele pe animale au arătat că rănile tratate cu acest nou pansament cu fibronectină au arătat o restaurare de 84 la sută a țesutului pielii în doar 20 de zile, în timp ce pansamentele normale au restaurat 55.6 la sută. Funcționarea acestui pansament a fost bine explicată. Pansamentul se integrează în rană și acționează ca o schelă instructivă care permite apoi diferitelor celule stem să efectueze regenerarea și asistența necesară pentru procesul de vindecare a țesuturilor din rană. Materialul este în cele din urmă absorbit de organism. Rănile tratate cu acest pansament fibronectinic au o grosime epidermică foarte normală și, de asemenea, arhitectură dermică. Până și părul a fost recreștet în zona rănii după ce s-a vindecat. Aceasta este o mare realizare deoarece recreșterea părului a rămas una dintre principalele provocări în domeniul vindecării rănilor. În comparație cu procesele standard de regenerare a pielii, această procedură a reparat eficient țesutul și, de asemenea, a regenerat foliculul de păr folosind capacitatea unui singur material. Evident, o astfel de abordare are avantaje semnificative pentru transpunerea cercetării în utilizare efectivă. Aceste pansamente cu fibronectină pot fi potrivite și utile pentru răni mici, în special pe față și pe mâini, unde este important să previi orice cicatrici.
În cel de-al doilea studiu publicat în Avansat Farmaceutice materiale, cercetătorii au dezvoltat o nanofibră pe bază de soia care a promovat vindecarea rănilor2. Proteina din soia conține, în primul rând, molecule asemănătoare estrogenului (care s-a dovedit că accelerează vindecarea rănilor) și în al doilea rând, molecule bioactive care contribuie la construirea și susținerea celulelor umane în organism. Aceste tipuri de molecule sunt utilizate în mod obișnuit în reproducere medicină. Este foarte interesant că ori de câte ori nivelurile de estrogen sunt mai mari în corpul unei femei, tăieturile sau vânătăile acestora se vindecă mai repede. Acesta este motivul pentru care femeile însărcinate se vindecă mai repede, deoarece au un nivel atât de mare de estrogen. Acesta este, de asemenea, motivul pentru care un bebeluș nenăscut în uter exprimă vindecarea rănilor fără cicatrice din cauza nivelurilor ridicate de estrogen prezente. Cercetătorii au folosit același RJS pentru a roti fibre de soia ultra-subțiri în pansamente. Aceste experimente au arătat, de asemenea, că pansamentele pe bază de soia și celuloză de pe răni arată o vindecare crescută și îmbunătățită cu 72%, comparativ cu doar 21% în răni fără ca acest pansament de proteine de soia să le facă extrem de promițătoare. Aceste pansamente sunt ieftine și, prin urmare, sunt potrivite în mod optim pentru utilizare pe scară largă, de exemplu pentru victimele arsurilor. Astfel de schele rentabile sunt considerate o revelație și au un potențial enorm de regenerare, în special pentru miliție, pansamente sub umbrela tehnologiei nanofibrelor. Oficiul de Dezvoltare Tehnologică de la Harvard a protejat proprietatea intelectuală aferentă acestor proiecte și explorează oportunități de comercializare.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
1. Chantre CO et al. 2018. Nanofibrele de fibronectină la scară de producție promovează închiderea rănilor și repararea țesuturilor într-un model de șoarece cutanat. biomateriale. 166(96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006
2. Ahn S și colab. 2018. Schele din nanofibră de proteine de soia/celuloză care mimează matricea extracelulară a pielii pentru vindecarea îmbunătățită a rănilor. Materiale avansate pentru îngrijirea sănătății. https://doi.org/10.1002/adhm.201701175
