Un esquema que ilustra el diseño y la estructura inside de la espuma de poliuretano, que forma poros que permiten la infiltración celular. Crédito: P. Patil, et al.
Los científicos han diseñado una espuma sintética biodegradable que puede suprimir la inflamación, promover el crecimiento de los vasos sanguíneos y apoyar la curación rápida de las heridas crónicas de la piel, una innovación que algún día puede mejorar el tratamiento de los pacientes enfermos y posiblemente reducir los costos de un importante problema de salud mundial.
El nuevo materials, probado en cerdos con heridas cutáneas crónicas, igualó o superó a un producto clínico para la cicatrización de heridas considerado el «estándar de oro» de la atención. La investigación sugiere que el materials de investigación algún día podría acelerar la reparación de tejidos entre pacientes con heridas en la piel que han desafiado la cicatrización.
Las heridas cutáneas crónicas afectan a aproximadamente 4,5 millones de personas solo en los Estados Unidos y son responsables de $96,8 mil millones en costos de atención médica en los Estados Unidos. Los problemas de curación de heridas son igualmente costosos y generalizados en otros países, lo que hace que el problema sea una preocupación de salud mundial, según la Organización Mundial de la Salud.
En Tennessee, los científicos de la Universidad de Vanderbilt están trabajando en un vendaje de espuma biodegradable que acelera la reparación de heridas crónicas en la piel mientras scale back la inflamación y promueve la angiogénesis. Hasta ahora, los estudios en animales del equipo, que se han publicado en Ciencia Medicina Traslacional y bioRxivhan sugerido que el apósito de espuma biodegradable es prometedor para los humanos.
«El deterioro de la cicatrización de la piel y la progresión a heridas crónicas es un problema médico frecuente y creciente», escribe la autora principal Prarthana Patil, junto con un equipo de investigadores de Vanderbilt, que están desarrollando un apósito de espuma de uretano politiocetal para tratar eventualmente heridas desafiantes, como heridas lentas. cicatrización de úlceras cutáneas o contusiones derivadas de traumatismos.
Todos los resultados científicos hasta la fecha han involucrado el modelo animal porcino. Y aunque la rápida curación de los cerdos fue notable, la mejora no involucró ningún materials pure, solo el biomaterial sintético altamente especializado.
«Los biomateriales de origen pure tienen beneficios curativos prometedores, pero sus bajas propiedades mecánicas y costos exorbitantes limitan su rendimiento y uso», afirmó Patil. «Los materiales sintéticos se pueden fabricar y ajustar de forma asequible en una gama más amplia de propiedades fisicoquímicas. Los poliésteres son la clase de biomateriales sintéticos más probada clínicamente, pero su hidrólisis libera productos de degradación ácida que pueden provocar una degradación autocatalítica».
Ingrese algo muy diferente: el apósito Vanderbilt, que, al menos en los cerdos, ayuda a promover una curación rápida y efectiva al promover el crecimiento de nuevos tejidos saludables y estimular el desarrollo de nuevos vasos sanguíneos saludables. El materials no solo es menos costoso de producir, sino que se puede moldear en una gama más amplia de propiedades físicas, dicen los científicos.
En el modelo de herida por escisión porcina, la nueva espuma logró puntajes de cicatrización de heridas más altos, mejor perfusión vascular y un management más fuerte de la inflamación en comparación con el producto de matriz provisional biodegradable NovoSorb aprobado. La espuma de uretano politiocetal también igualó el rendimiento de la matriz para heridas Integra Bilayer ampliamente utilizada, considerada el «estándar de oro» en los hospitales. El hallazgo de la investigación porcina sugiere que la nueva espuma eventualmente podría ofrecer una alternativa sintética de alto rendimiento en entornos clínicos.
Las heridas cutáneas que no cicatrizan, cicatrizan lentamente o tienden a reaparecer se denominan heridas cutáneas crónicas. Existen múltiples razones por las que se producen heridas crónicas: la diabetes es una de las principales causas, en specific las úlceras cutáneas diabéticas. Pero abundan otros problemas crónicos: traumatismos, quemaduras, infecciones, problemas vasculares y cáncer de piel. Las heridas que tardan mucho en sanar requieren un cuidado especial y eso ayuda a explicar por qué los científicos han estado buscando durante mucho tiempo biomateriales mejores y más efectivos.
«Las úlceras crónicas tardan aproximadamente 1 año en sanar en promedio en adultos; la tasa de recurrencia es alta, y la tasa de mortalidad a 5 años es de alrededor del 40 por ciento para los pacientes que experimentan úlceras cutáneas diabéticas», escribieron Patil y sus colegas. «Las heridas crónicas se caracterizan por una inflamación persistente de bajo grado con una afluencia de leucocitos mononucleares polimórficos que secretan citocinas inflamatorias, enzimas proteolíticas que degradan la matriz extracelular y los factores de crecimiento. El exceso de especies reactivas de oxígeno provoca estrés oxidativo y scale back la angiogénesis, el depósito de matriz extracelular y capacidad de cicatrización de fibroblastos y queratinocitos».
Peor aún, las heridas sin cerrar tienen una alta incidencia de infección bacteriana y formación de biopelículas, escribió el equipo en su estudio, y señaló que la situación potencialmente mortal exacerba aún más el desequilibrio inflamatorio native.
«Exploramos sistémicamente una serie de espumas de uretano politiocetal degradables con especies reactivas de oxígeno con hidrofilia variada como una clase alternativa de biomateriales sintéticos para la cicatrización de heridas», informaron Patil y el equipo.
La mayoría de las heridas cutáneas crónicas se tratan con apósitos para heridas tradicionales o con opciones más nuevas, como biomateriales sintéticos o de origen animal que imitan la matriz extracelular de apoyo. Se han aprobado varios apósitos de matriz extracelular derivados de animales para la clínica, pero enfrentan desafíos con el abastecimiento de materias primas y costos muy altos. Un materials rentable con la capacidad de acelerar la curación cambiaría las reglas del juego.
Dirigirse a una proteína para combatir la cicatrización lenta de heridas
Prarthana Patil et al, Especies de oxígeno reactivo: apósitos de espuma de uretano politiocetal degradable para promover la reparación de heridas en la piel porcina. Ciencia Medicina Traslacional (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abm6586
© 2022 Ciencia X Red
Citación: En desarrollo: una espuma sintética que cura heridas crónicas al suprimir la inflamación y estimular el crecimiento de los vasos sanguíneos (30 de junio de 2022) consultado el 30 de junio de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2022-06-synthetic-foam-chronic- supresión-de-heridas.html
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