Feridas crônicas continuam a causar problemas tanto para pacientes idosos quanto diabéticos; no entanto, usando estimulação elétrica, uma nova pesquisa promete acelerar o processo de cicatrização em até três vezes
Pesquisadores da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, e da Universidade de Freiburg, na Alemanha, têm colaborado em um projeto para ajudar aqueles que sofrem de feridas crônicas a se curarem mais rápido do que nunca e, assim, anular a possibilidade de amputação em casos graves.
Normalmente, um pequeno ferimento não leva a complicações sérias; no entanto, para aqueles com diabetes, lesões na coluna ou má circulação sanguínea, um pequeno ferimento significa um risco maior de infecção e feridas crônicas – o que a longo prazo pode levar a consequências muito mais sérias, como amputação.
Maria Asplund, Professora Associada de Bioeletrônica na Chalmers University of Technology e chefe de pesquisa do projeto, explicou que “Feridas crônicas são um enorme problema social sobre o qual não ouvimos muito. Nossa descoberta de um método que pode curar feridas até três vezes mais rápido pode ser um divisor de águas para diabéticos e idosos, entre outros, que frequentemente sofrem muito com feridas que não cicatrizam.”
Promovendo uma cicatrização mais rápida de feridas através da orientação elétrica das células
Pesquisas anteriores indicaram o potencial da estimulação elétrica para curar pele danificada. De acordo com a equipe, eles examinaram uma hipótese anterior que alegava que as células da pele são eletrotáticas, o que significa que elas “migram direcionalmente” quando expostas a um campo elétrico. Essa hipótese implica que se um campo elétrico for colocado em uma placa de Petri com células da pele, as células param de se mover aleatoriamente e começam a se mover na mesma direção
A equipe de pesquisadores investigou como esse princípio poderia ser usado para guiar eletricamente as células para fazer com que as feridas cicatrizassem mais rapidamente.
Usando pele artificial e um pequeno chip projetado, os pesquisadores conseguiram comparar as taxas de cura de feridas. Estimulando uma ferida com eletricidade e deixando a outra sem, as diferenças entre as duas se tornaram óbvias.
n = 3 para todas as condições). Abaixo dos gráficos estão os quimógrafos correspondentes da região de interesse da ferida (ROI). Cada ROI tem sete fatias de linha na direção
x através da ferida e essas sete linhas são calculadas e empilhadas para cada ponto de tempo no quimógrafo (a imagem tirada a cada 10 min por 12 h de estimulação produz 72 linhas de pixels médios). A escala de cores do quimógrafo corresponde à intensidade da imagem de contraste de fase. (c) Rastreamento de células de uma subpopulação de células de ambas as bordas da ferida. A direção do caminho da célula é determinada observando a localização
xy em cada quadro e calculando o cosseno do ângulo de deslocamento. Um valor de −1 mostra migração direcionada para a esquerda, +1 mostra migração para a direita e 0 mostraria migração não direcionada. (d) Perfis de exemplo de potencial
versus tempo para ambas as configurações de eletrodo. Observe que, para o caso convergente, um ânodo extra é conectado (comparado ao caso unidirecional) e um relé alterna o ânodo a cada 30 minutos para empurrar células de ambos os lados da ferida, bem como recarregar passivamente o ânodo desconectado com íons do meio.
“Conseguimos mostrar que a antiga hipótese sobre estimulação elétrica pode ser usada para fazer feridas cicatrizarem significativamente mais rápido. Para estudar exatamente como isso funciona para feridas, desenvolvemos um tipo de biochip no qual cultivamos células da pele, nas quais então fizemos pequenas feridas. Então, estimulamos uma ferida com um campo elétrico, o que claramente levou a uma cicatrização três vezes mais rápida do que a ferida que cicatrizou sem estimulação elétrica”, diz Maria Asplund.
Medicina personalizada e tratamento individual
Com uma nova bolsa, os pesquisadores da Chalmers têm a capacidade de continuar suas pesquisas e, eventualmente, desenvolver produtos individualizados para cicatrização de feridas para aqueles que precisam.
“Estamos agora observando como diferentes células da pele interagem durante a estimulação, para dar um passo mais perto de uma ferida realista. Queremos desenvolver um conceito para ser capaz de ‘escanear’ feridas e adaptar a estimulação com base na ferida individual. Estamos convencidos de que esta é a chave para ajudar efetivamente indivíduos com feridas de cicatrização lenta no futuro”, diz Asplund.
Com um campo elétrico baixo (200 mV/mm), a equipe mostrou que a cicatrização de feridas na pele artificial estimulada com corrente elétrica foi três vezes mais rápida do que na pele que cicatrizou naturalmente e não teve impacto negativo nas células.
“A cicatrização de feridas em pele artificial estimulada com corrente elétrica foi três vezes mais rápida”
Cicatrização de feridas crônicas e o potencial para tratamentos de diabetes
Outro foco da equipe de pesquisa foi o potencial de desenvolvimento de tratamentos para diabetes.
Atualmente, um em cada 11 adultos tem algum tipo de diabetes, de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS) e a Federação Internacional de Diabetes, então não faltam pessoas necessitadas.
“Observamos modelos de feridas de diabetes e investigamos se nosso método poderia ser eficaz mesmo nesses casos. Vimos que, quando imitamos o diabetes nas células, as feridas no chip cicatrizam muito lentamente. No entanto, com estimulação elétrica, podemos aumentar a velocidade da cicatrização para que as células afetadas pelo diabetes quase correspondam às células saudáveis da pele”, diz Asplund.
“Além disso, mostramos que a estimulação eficaz do fechamento da ferida depende de um ambiente cuidadosamente controlado, dosagem e direcionalidade do campo elétrico.”
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A reprodução de matérias é livre mediante a citação do título do texto com link apontando para este texto. Crédito do site Nature & Space
CURA DE FERIDAS CRÔNICAS TRÊS VEZES MAIS RÁPIDO COM USO DE ELETRICIDADE
Fontes
Revista Lab on a Chip
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/LC/D2LC01045C
