Cortes, ampollas, rozaduras, quemaduras, astillas o pinchazos: hay muchas formas en las que una lesión puede dar al traste con la función protectora que desempeña la piel. Hasta el momento, la mayoría de los tratamientos para tratar este tipo de heridas implicaban simplemente el colocar una barrera sobre ellas, generalmente una tirita, una venda o gasa adhesiva para mantenerla húmeda, limitar el dolor y reducir la exposición a microbios infecciosos. Sin embargo pese a proporcionar este tipo de protección, ninguno de estos tratamientos ofrecen una ayuda activa en el proceso de curación.
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Próximamente esto podría ser cosa del pasado, ya que en los últimos años se han venido desarrollado una serie de apósitos más sofisticados y susceptibles de registrar varios aspectos de la curación de las heridas, como el pH o la temperatura; y al mismo tiempo administrar localmente el tratamiento necesario para la sanación. No obstante, hasta el momento, habían sido complejos de fabricar, caros y difíciles de personalizar, lo que ha limitado la generalización de su uso.
Un nuevo apósito sensible al calor, mecánicamente activo, elástico, resistente, altamente adhesivo y antimicrobiano capaz de acelererar el proceso de cicatrización
Ahora, un equipo de investigadores delInstituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard -SEAS-y la Universidad de McGill, ha desarrollado un nuevo apósito a base de hidrogeles sensibles al calor, mecánicamente activos, elásticos, resistentes, altamente adhesivos y antimicrobianos capaces de acelererar el proceso de cicatrización de las heridas: son los llamados apósitos adhesivos activos -AAD por sus siglas en inglés, y son capaces cerrar las heridas y prevenir la proliferación de bacterias sin la necesidad de cualquier otro estímulo adicional. Los resultados de la investigación se recogen en el artículo titulado Bioinspired mechanically active adhesive dressings to accelerate wound closure que se publica esta semana en la revista Science Advances.
"Esta tecnología tiene el potencial de ser utilizada no solo para tratar lesiones de la piel, sino también para heridas crónicas como úlceras diabéticas o para la administración de medicamentos" afirma David Mooney, uno de los autores principales del artículo.
De vuelta al útero
Los AAD se inspiran en los embriones en desarrollo, cuya piel es capaz de curarse completamente, sin formar tejido cicatrizal. Para lograr esto, las células cutáneas embrionarias alrededor de una herida producen fibras compuestas de una proteína llamada actina. Estas fibras tienen la cualidad de contraerse para juntar los bordes de la herida del modo en que lo hace una bolsa con un cordón en sus extremos. Las células de la piel pierden esta capacidad una vez que el feto se desarrolla más allá de cierta edad, momento en el que cualquier lesión causa una inflamación dando lugar a un proceso de cicatrización durante la curación.
Los AAD se inspiran en los embriones en desarrollo, cuya piel es capaz de curarse completamente, sin formar tejido cicatrizal
Con el fin de imitar las fuerzas contráctiles que tiran de las heridas de la piel de carácter embrionario, los investigadores añadieron a los resistentes hidrogeles adhesivos previamente desarrollados, un polímero de termorrespuesta -que actúa en base a la temperatura corporal -conocido como PNIPAm, que repele el agua y se encoge a aproximadamente unos 32ºC.
Este hidrogel híbrido comienza a contraerse cuando se expone a la temperatura corporal suturando las heridas, y cuenta, además, con una serie de nanopartículas de plata que incrustadas en el AAD ofrecen una protección antimicrobiana al tejido afectado.
"El AAD se adhirió a la piel de cerdo con más de diez veces la fuerza adhesiva de una tirita e impidió que las bacterias crecieran, por lo que esta tecnología ya es significativamente mejor que los productos de protección de heridas más utilizados, incluso antes de considerar sus propiedades de suturación", explicaBenjamin Freedman, del laboratorio de Mooney.
Eficacia, versatilidad y personalización
Para probar la eficacia de los AADs los investigadores probaron sus parches sobre la piel de ratones encontrando que redujeron el tamaño del área de las heridas de los animales en aproximadamente un 45% en comparación con heridas no tratadas. La AAD tampoco causó inflamación ni respuestas inmunitarias, lo que indica que es seguro para su uso en, y sobre tejidos vivos.
Además, los investigadores pudieron ajustar cuanto cerrar la herida alterando la composición en acrilamida de los ADDs durante su proceso de fabricación. "Esta propiedad podría ser útil cuando se aplica el adhesivo a heridas en una articulación como el codo, que se mueve mucho y probablemente se beneficiaría de un ADD mucho más laxo, en comparación con un área más estática del cuerpo como la espinilla", comenta el también autor principal Jianyu Li, profesor asistente en la Universidad McGill.
"Esperamos realizar estudios preclínicos adicionales para demostrar el potencial de AAD como un producto médico y luego trabajar hacia la comercialización", añade Freedman.
"Estamos ante un ejemplo maravilloso de como se pueden provechar nuevos conocimientos sobre el papel clave que desempeñan las fuerzas físicas en el control biológico para desarrollar un enfoque terapéutico nuevo y más simple que puede ser incluso más efectivo que los medicamentos o dispositivos médicos complejos", sentencia Donald Ingber, director fundador de Wyss, quien también es profesor de Biología Vascular en la Escuela de Medicina de Harvard (HMS). Las potenciales aplicaciones futuras se presentan innumerables.