Cientistas projetam técnica de cura de feridas 'inteligente'
Nova pesquisa, publicada na revista Materiais avançados, abre o caminho para "uma nova geração de materiais que trabalham ativamente com os tecidos para promover a cura [de feridas]".
À medida que mais e mais procedimentos cirúrgicos são realizados nos Estados Unidos, o número de infecções do sítio cirúrgico também está aumentando.
Feridas crônicas que não cicatrizam - como as que ocorrem no diabetes - geralmente hospedam uma grande variedade de bactérias na forma de um biofilme.
Essas bactérias de biofilme são frequentemente muito resistentes ao tratamento, e a resistência antimicrobiana apenas aumenta a possibilidade de que essas feridas infeccionem.
Segundo estimativas recentes, as feridas crônicas afetam aproximadamente 5,7 milhões de pessoas nos EUA. Algumas feridas crônicas podem resultar em amputações, como é o caso das úlceras diabéticas.
Em um nível global, os pesquisadores estimam que a cada 30 segundos uma úlcera diabética crônica, não cicatrizante, causa uma amputação.
Neste contexto, existe uma necessidade urgente de métodos inovadores e eficazes de cicatrização de feridas. Uma nova pesquisa mostra-se promissora a esse respeito, já que os cientistas desenvolveram uma molécula que ajuda a controlar os poderes naturais de cura do corpo.
As moléculas são chamadas de cargas ativadas por força de tração (TrAPs). Eles são fatores de crescimento que ajudam materiais como o colágeno a interagir com os tecidos do corpo de forma mais natural.
Ben Almquist, Ph.D., professor do departamento de engenharia do Imperial College London, no Reino Unido, liderou a nova pesquisa.
Tecnologia TrAP e cicatrização de feridas
Materiais como o colágeno são freqüentemente usados na cicatrização de feridas. Por exemplo, as esponjas de colágeno podem tratar queimaduras e os implantes de colágeno podem ajudar na regeneração dos ossos.
Mas como o colágeno interage com o tecido? Nos chamados implantes de suporte, as células se movem através da estrutura de colágeno, puxando o suporte junto com elas. Isso desencadeia proteínas de cura, como fatores de crescimento, que ajudam a regenerar o tecido.
No novo estudo, Almquist e a equipe projetaram moléculas TrAP para recriar esse processo natural. Os cientistas “dobraram” fitas de DNA em aptâmeros, que são formas tridimensionais que se ligam a proteínas.
Então, eles projetaram uma “alça” para as células se agarrarem. Eles anexaram células a uma extremidade da alça e uma estrutura de colágeno na outra extremidade.
Os testes de laboratório revelaram que as células arrastaram os TrAPs à medida que se moviam através dos implantes de colágeno. Por sua vez, essas proteínas de crescimento ativadas que desencadearam o processo de cicatrização dentro do tecido.
Os cientistas explicam que essa técnica recria processos de cura que existem em todo o mundo natural. “O uso do movimento celular para ativar a cura é encontrado em criaturas que variam de esponjas do mar a humanos”, diz Almquist.
“Nossa abordagem os imita e trabalha ativamente com as diferentes variedades de células que chegam ao nosso tecido danificado ao longo do tempo para promover a cura”, acrescenta.
Uma ‘nova geração’ de materiais curativos
A pesquisa também revelou que ajustar a alça celular muda o tipo de células que podem se conectar e reter os TrAPs.
Por sua vez, isso permite que os TrAPs liberem proteínas regenerativas personalizadas com base nas células que se anexaram ao cabo.
Essa adaptabilidade a diferentes tipos de células significa que a técnica pode ser aplicada a vários tipos de feridas - desde fraturas ósseas a lesões de tecido cicatricial causadas por ataques cardíacos e de lesões nervosas a úlceras diabéticas.
Finalmente, aptâmeros já foram aprovados como drogas para uso clínico em humanos, o que pode significar que a técnica TrAP pode se tornar amplamente disponível mais cedo ou mais tarde.
“A tecnologia TrAP fornece um método flexível para criar materiais que se comunicam ativamente com a ferida e fornecem instruções importantes quando e onde são necessárias”, explica Almquist.
“Este tipo de cura inteligente e dinâmica é útil durante todas as fases do processo de cura, tem o potencial de aumentar a chance de recuperação do corpo e tem aplicações de longo alcance em muitos tipos diferentes de feridas”, acrescenta.
O pesquisador conclui, “[t] sua tecnologia tem o potencial de servir como um condutor de reparo de feridas, orquestrando diferentes células ao longo do tempo para trabalharem juntas para curar tecidos danificados.”
“Nossa tecnologia pode ajudar a lançar uma nova geração de materiais que trabalham ativamente com os tecidos para promover a cura”.
Ben Almquist, Ph.D.
