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Nuevo apósito de nanofibras para una cicatrización eficaz de las heridas

TECNOLOGÍA DE INGENIERÍANuevo apósito de nanofibras para una cicatrización eficaz de las heridas

Estudios recientes han desarrollado nuevos apósitos para heridas que aceleran la cicatrización y mejoran la regeneración de tejidos en las heridas.

Los científicos descubrieron un aspecto muy importante de la cicatrización de heridas a fines de la década de 1970, cuando la comprensión de este proceso se encontraba en una etapa muy temprana. Se vio que las heridas que se produjeron en un bebé antes del séptimo mes de embarazo no dejaron cicatrices y la cicatrización es menos rápida en el desarrollo temprano de los fetos. Esto llevó a los investigadores a intentar recrear o replicar estas propiedades únicas de la piel fetal que podrían usarse para la medicina regenerativa. Se sabe que la piel del feto tiene niveles muy altos de una proteína llamada fibronectina. Esta proteína fibronectina generalmente se ensambla en una matriz extracelular que a su vez ayuda o más bien promueve la unión y adhesión celular. Lo que es único es que esta propiedad es muy exclusiva de la piel fetal y no se encuentra en las células adultas. Para desarrollar aún más esta propiedad, la proteína fibronectina tiene dos estructuras únicas: globular y fibrosa. La estructura globular, es decir, la de forma esférica, se encuentra en la sangre, mientras que los tejidos del cuerpo son fibrosos. Las fibronectinas siempre se han considerado como posibles buenos candidatos para cicatrización de la herida pero la fabricación de fibronectinas fibrosas sigue siendo un desafío hasta ahora. En estudios duales publicados recientemente, los investigadores han proporcionado información sobre dos tipos diferentes de nanofibra apósitos que utilizan proteínas naturales en plantas y animales. Estos apósitos se promocionan como muy eficaces para curar y volver a hacer crecer el tejido de una herida. Estos estudios actuales han sido pioneros en la posibilidad de crear y desarrollar nanofibras para la cicatrización de heridas. La idea de los autores era crear apósitos con el objetivo de desarrollar terapias para las heridas, especialmente las infligidas durante la guerra. La curación de tales heridas es un proceso doloroso y no cuenta con los servicios terapéuticos disponibles en la actualidad.

En el primer estudio publicado en Biomateriales, investigadores de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) y el Wyss Institute for Biological Inspired Engineering han fabricado fibronectina fibrosa en una plataforma llamada Rotary Jet-Spinning (RJS), desarrollada internamente1. Han descrito un apósito para heridas mediante el uso de tejido fetal. El proceso de 2 pasos fue sencillo en el que primero se carga una solución de polímero líquido (en este caso, fibronectina globular disuelta en un disolvente) en un depósito y se introduce en una pequeña abertura mediante una fuerza centrífuga mientras esta máquina gira. Cuando esta solución sale del depósito, el solvente se evapora y los polímeros solidifican. Esta fuerte fuerza centrífuga despliega la fibronectina globular en fibras pequeñas y delgadas (menos de un micrómetro de diámetro). Estas fibras se pueden recoger para hacer vendajes o vendajes para heridas. Las pruebas en animales mostraron que las heridas tratadas con este nuevo apósito de fibronectina mostraron una restauración del 84 por ciento del tejido de la piel en solo 20 días, mientras que el apósito normal se restauró en un 55.6 por ciento. El funcionamiento de este apósito ha sido bien explicado. El apósito se integra en la herida y actúa como un andamio instructivo que luego permite que diferentes células madre lleven a cabo la regeneración y asistencia necesarias para el proceso de cicatrización de los tejidos de la herida. El material finalmente es absorbido por el cuerpo. Las heridas tratadas con este apósito de fibronectina tienen un grosor epidérmico y también una arquitectura dérmica muy normales. Incluso el cabello volvió a crecer en el área de la herida después de que sanó. Este es un gran logro porque el recrecimiento del cabello sigue siendo uno de los principales desafíos en el campo de la cicatrización de heridas. En comparación con los procesos estándar de regeneración de la piel, este procedimiento reparó de manera eficiente el tejido y también el folículo piloso regenerado utilizando la capacidad de un solo material. Obviamente, este enfoque tiene ventajas significativas para traducir la investigación en un uso real. Estos apósitos de fibronectina pueden ser aptos y útiles para heridas pequeñas, especialmente en la cara y las manos, donde es importante prevenir cualquier cicatrización.

En su segundo estudio publicado en Materiales avanzados de salud, los investigadores desarrollaron una nanofibra a base de soja que promovió la cicatrización de heridas2. La proteína de soja contiene, en primer lugar, moléculas similares al estrógeno (que se ha demostrado que aceleran la cicatrización de heridas) y, en segundo lugar, moléculas bioactivas que contribuyen a la construcción y soporte de las células humanas en el cuerpo. Estos tipos de moléculas se utilizan habitualmente en medicina reproductiva. Es muy interesante que cuando los niveles de estrógeno son más altos en el cuerpo de una mujer, sus cortes o hematomas se curan más rápido. Esta es la razón por la que las mujeres embarazadas se curan más rápido porque tienen un estrógeno tan alto. Esta es también la razón por la que un feto dentro del útero expresa una cicatrización de heridas sin cicatrices debido a los altos niveles de estrógeno presentes. Los investigadores utilizaron el mismo RJS para hilar fibras de soja ultrafinas en vendajes para heridas. Estos experimentos también mostraron que los apósitos a base de soja y celulosa en las heridas muestran un aumento del 72 por ciento y una mejor curación, en comparación con solo el 21 por ciento en las heridas sin este apósito de proteína de soja, lo que los hace extremadamente prometedores. Estos apósitos son económicos y, por lo tanto, ideales para un uso a gran escala, por ejemplo, para víctimas de quemaduras. Estos andamios rentables se consideran una revelación y tienen un enorme potencial para la regeneración, especialmente para la milicia, apósitos bajo el paraguas de la tecnología de nanofibras. La Oficina de Desarrollo Tecnológico de Harvard ha protegido la propiedad intelectual relacionada con estos proyectos y está explorando oportunidades de comercialización.

***

{Puede leer el trabajo de investigación original haciendo clic en el enlace DOI que figura a continuación en la lista de fuentes citadas}

Fuentes)

1. Chantre CO y col. 2018. Las nanofibras de fibronectina a escala de producción promueven el cierre de heridas y la reparación de tejidos en un modelo de ratón dérmico. Biomateriales. 166 (96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006

2. Ahn S et al. 2018. Andamios de nanofibras de celulosa / proteína de soja que imitan la matriz extracelular de la piel para mejorar la cicatrización de heridas. Materiales avanzados de saludhttps://doi.org/10.1002/adhm.201701175

Equipo SCIEU
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