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 muito o risco de infecção, danos aos tecidos e amputação. Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Riverside, desenvolveram um novo gel que fornece oxigênio, projetado para ajudar a curar feridas antes que causem perda de membros.
Uma ferida que permanece aberta por mais de um mês é classificada como crônica. Cerca de 12 milhões de pessoas em todo o mundo sofrem feridas crónicas todos os anos, incluindo aproximadamente 4,5 milhões nos Estados Unidos. Cerca de um em cada cinco destes pacientes acabará por enfrentar a amputação.
Falta de oxigênio e cicatrização retardada
A equipe de pesquisa se concentrou no que considera ser a causa raiz das feridas crônicas, a falta de oxigênio nas profundezas do tecido danificado. Quando os níveis de oxigênio estão muito baixos, as feridas permanecem presas em uma fase inflamatória prolongada. Este ambiente estimula o crescimento bacteriano e a destruição dos tecidos em vez da reparação.
“As feridas crónicas não cicatrizam sozinhas”, disse Iman Noshadi, professor associado do Departamento de Bioengenharia da UCR que liderou a equipa de investigação.
“Existem quatro fases de cicatrização crónica de feridas: inflamação, vascularização, quando o tecido começa a formar vasos sanguíneos, remodelação e regeneração, ou cura. Em qualquer uma destas fases, a falta de um fornecimento estável e constante de oxigénio é um grande problema”, disse ele.
Quando o oxigênio da corrente sanguínea ou do ar ambiente não consegue atingir as camadas mais profundas dos tecidos, desenvolve-se uma condição chamada hipóxia. A hipóxia perturba o processo normal de cura do corpo. A equipe descreveu sua abordagem de gel para direcionar o oxigênio no Material de comunicação da natureza.
Como funciona o gel de oxigênio
O gel macio e flexível é feito de água e um líquido à base de colina que é antibacteriano, 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 divide as moléculas de água e libera oxigênio de forma constante ao longo do tempo.
Ao contrário dos produtos que fornecem oxigênio apenas à superfície, este gel se adapta ao formato exato da ferida. Antes de endurecer, preenche pequenas fissuras e áreas irregulares onde os níveis de oxigénio tendem a ser mais baixos e o risco de infecção é maior.
Um fornecimento contínuo de oxigênio é essencial. Pode levar semanas para que novos vasos sanguíneos se formem, e pequenas explosões de oxigênio não são suficientes para uma recuperação a longo prazo. Este sistema pode manter o fluxo de oxigênio por um mês, ajudando uma ferida congestionada a retomar um padrão de cicatrização mais normal.
Resultados promissores em ratos diabéticos e idosos
Para testar a tecnologia, os investigadores estudaram ratos diabéticos e idosos porque as suas feridas se assemelham às feridas crónicas dos idosos. Em animais não tratados, os ferimentos não foram resolvidos e muitas vezes terminaram fatalmente. Quando o adesivo gerador de oxigênio foi aplicado e substituído todas as semanas, as feridas cicatrizaram em cerca de 23 dias e os animais sobreviveram.
“Poderíamos fazer este adesivo como um produto onde o gel pode precisar ser renovado periodicamente”, disse Prince David Okara, pesquisador de pós-doutorado em bioengenharia da UCR no laboratório de Noshadi e coautor do artigo.
Equilibrando a inflamação e a resposta imunológica
O gel pode oferecer mais do que apenas suporte de oxigênio. A colina, um dos seus principais ingredientes, 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 promovem inflamação. Ao fornecer oxigénio estável e ao mesmo tempo acalmar esta reação exagerada, o gel ajuda a restaurar um ambiente mais saudável para a reparação dos tecidos.
“Existem curativos que absorvem líquidos e alguns que liberam substâncias antimicrobianas”, disse Okora. “Mas nenhum deles aborda realmente a hipóxia, que é o problema fundamental. Nós abordamos isso diretamente.”
Além de cuidar de feridas
As aplicações potenciais também se estendem ao tratamento de feridas crônicas. A falta de oxigênio e nutrientes são as principais barreiras nas tentativas de cultivar tecidos e órgãos substitutos, um objetivo de longo prazo do laboratório de Noshadi.
“Quando a espessura do tecido aumenta, é difícil difundir o tecido com o que ele precisa, então as células começam a morrer”, disse Noshadi. “Este projeto pode ser visto como uma ponte para a construção e manutenção de órgãos de grande porte para as pessoas que deles necessitam”.
Uma solução para um problema crescente de saúde
Alguns dos factores por detrás do aumento das feridas crónicas não podem ser abordados apenas com um dispositivo médico. Junto com o envelhecimento e o diabetes, os fatores de estilo de vida também desempenham um papel.
“Nosso estilo de vida sedentário leva a uma resposta imunológica reduzida”, disse o bioengenheiro e coautor da UCR, Baishali Kanjilal. “É difícil chegar às raízes sociais dos nossos problemas. Mas esta inovação permite reduzir o número de amputações, melhorar a qualidade de vida e dar ao corpo o que necessita para se curar”.
