À medida que a população envelhece e a diabetes se torna mais comum, as feridas crónicas afectam mais pessoas do que nunca. Essas lesões de cura lenta aumentam significativamente o risco de infecção, danos aos tecidos e amputação. Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Riverside, desenvolveram um novo gel de fornecimento de oxigênio projetado para ajudar a curar feridas antes da perda de membros.
As feridas que permanecem abertas por mais de um mês são classificadas como crônicas. Aproximadamente 12 milhões de pessoas em todo o mundo sofrem de feridas crónicas todos os anos, incluindo aproximadamente 4,5 milhões nos Estados Unidos. Cerca de um quinto desses pacientes acabará por enfrentar amputação.
Hipóxia e cicatrização retardada
A equipe se concentrou no que acredita ser a principal causa das feridas crônicas, a falta de oxigênio nas profundezas dos tecidos danificados. Quando os níveis de oxigênio estão muito baixos, as feridas podem entrar em uma fase inflamatória prolongada. Este ambiente promove o crescimento bacteriano e a degradação dos tecidos, em vez da reparação.
“As feridas crónicas não cicatrizam sozinhas”, disse Iman Noshadi, professor associado de bioengenharia na Universidade da Califórnia, em Riverside, que liderou a equipa de investigação.
“Existem quatro fases de cicatrização crónica de feridas: inflamação, vascularização (os tecidos começam a formar vasos sanguíneos), remodelação, regeneração ou cura. Em qualquer fase, a falta de um fornecimento estável e contínuo de oxigénio é um grande problema”, disse ele.
Uma condição chamada hipóxia ocorre quando o oxigênio no sangue ou no ar circundante não consegue atingir as camadas mais profundas do tecido. A falta de oxigênio interrompe o processo normal de cura do corpo. Equipe descreve sua abordagem de gel direcionado ao oxigênio dados de comunicação natural.
Como funciona o gel gerador de oxigênio
Feito de água e líquido à base de colina, este gel macio e elástico é antimicrobiano, não tóxico e biocompatível. Quando conectado a uma pequena bateria semelhante às encontradas em aparelhos auditivos, o material funciona como um dispositivo eletroquímico em miniatura. Ele quebra as moléculas de água e libera oxigênio de forma constante ao longo do tempo.
Ao contrário dos tratamentos que fornecem oxigênio apenas na superfície, o gel se adapta ao formato exato da ferida. Antes de endurecer, preenche pequenas lacunas e áreas irregulares onde os níveis de oxigênio são mais baixos e o risco de infecção é maior.
O fornecimento contínuo de oxigênio é crítico. Pode levar semanas para que novos vasos sanguíneos se formem, e a breve explosão de oxigênio não é suficiente para sustentar um reparo duradouro. O sistema pode manter o fluxo de oxigênio por até um mês, ajudando feridas estagnadas a retomar um padrão de cicatrização mais típico.
Resultados promissores em ratos diabéticos e idosos
Para testar a tecnologia, os investigadores estudaram ratos diabéticos e idosos porque as suas feridas se assemelhavam às feridas crónicas observadas em adultos mais velhos. Em animais não tratados, as feridas não cicatrizam e são frequentemente fatais. Quando os adesivos produtores de oxigênio foram aplicados e substituídos semanalmente, as feridas cicatrizaram em cerca de 23 dias e os animais sobreviveram.
“Poderíamos transformar o adesivo em um produto onde o gel pode precisar ser atualizado periodicamente”, disse o coautor David Okoro Prince, candidato a doutorado em bioengenharia da UC Riverside no laboratório de Noshadi.
Equilibrar a inflamação e a resposta imunológica
Os géis podem fornecer mais do que apenas suporte de oxigênio. A colina, um dos seus principais componentes, ajuda a regular a atividade imunológica e a reduzir a inflamação excessiva. As feridas crônicas geralmente contêm altos níveis de espécies reativas de oxigênio, moléculas instáveis que danificam as células e prolongam a inflamação. Ao fornecer um fluxo constante de oxigénio e ao mesmo tempo acalmar esta resposta hiperativa, o gel ajuda a restaurar condições mais saudáveis de reparação dos tecidos.
“Algumas bandagens absorvem líquidos e outras liberam agentes antibacterianos”, disse Okoro. “Mas nenhum deles realmente aborda o problema fundamental da hipóxia. Estamos abordando isso de frente.”
Além do cuidado de feridas
As aplicações potenciais não se limitam ao tratamento de feridas crónicas. A escassez de oxigênio e nutrientes é um grande obstáculo ao crescimento de tecidos e órgãos substitutos, um objetivo de longo prazo do laboratório de Noshady.
“Quando a espessura do tecido aumenta, torna-se difícil difundir nesse tecido as substâncias de que necessita, então as células começam a morrer”, disse Noshady. “Este projeto pode ser visto como uma ponte para a criação e manutenção de órgãos maiores para pessoas necessitadas”.
Enfrentar os crescentes desafios de saúde
Alguns factores por detrás do aumento das taxas de feridas crónicas não podem ser resolvidos apenas com dispositivos médicos. Além do envelhecimento e do diabetes, os fatores de estilo de vida também desempenham um papel.
“Um estilo de vida sedentário leva a um declínio na nossa resposta imunológica”, disse o coautor Baishali Kanjilal, bioengenheiro da Universidade da Califórnia, em Riverside. “É difícil encontrar as raízes sociais dos nossos problemas. Mas esta inovação representa uma oportunidade para reduzir as amputações, melhorar a qualidade de vida e dar ao corpo o que necessita para se curar”.
