Un nano apósito combate la infección y mejora la cicatrización de heridas

En experimentos con roedores, un producto de celulosa con nanopartículas de plata fue capaz de reducir las colonias microbianas en lesiones de la piel, acelerando la cicatrización; El tratamiento puede beneficiar a personas con “pie diabético” y quemaduras, así como a pacientes postrados en cama con úlceras por presión

Por Julia Moióli  |  Agência FAPESP – Un apósito de celulosa con nanopartículas de plata demostró ser capaz de reducir las concentraciones bacterianas en heridas cutáneas complejas, eliminándolas prácticamente en menos de un mes de tratamiento y sin efectos colaterales. Los prometedores resultados de las pruebas con animales fueron publicados por investigadores brasileños afiliados a las universidades de Araraquara (Uniara) y Franca (Unifran) en el Journal of Pharmaceutical Sciences.

El proceso natural de cicatrización de las heridas comunes implica tres etapas (inflamatoria, proliferativa y de remodelación), dura aproximadamente un mes, puede acelerarse con una serie de tratamientos de apoyo y, sin embargo, afecta profundamente la calidad de vida de millones de personas en todo el mundo. En el caso de heridas crónicas, como las resultantes de quemaduras, presión continua en una región determinada (común en pacientes encamados) y diabetes, que requieren terapias y procedimientos específicos, el impacto social y financiero es aún mayor.

Para tener una idea, la Sociedad Brasileña de Diabetes (SBD) estima que, en Brasil, alrededor de 13 millones de personas sufren de “pie diabético” (úlceras en los miembros inferiores resultantes de la enfermedad). Los gastos con amputaciones derivadas de estas lesiones en el Sistema Único de Salud (la red nacional de salud pública de Brasil, conocido por la sigla SUS) totalizaron R$ 799 millones entre enero de 2012 y diciembre de 2022.

En este estudio, que contó con el apoyo de la FAPESP, científicos probaron un nano apósito que combina los beneficios de dos tratamientos con eficacia comprobada en la cicatrización y mejora de las condiciones fisiológicas de las heridas: nanopartículas de plata, que poseen actividad antimicrobiana; y membranas de celulosa bacteriana, un material biocompatible formado por nano fibras sintetizadas por bacterias Gram-negativas, que eliminan la necesidad de retirar el tejido lesionado y ayudan a reducir el dolor del paciente.

“Nuestra idea era que la combinación pudiera amplificar la actividad biológica de los productos, aumentando la eficacia de la cicatrización y reduciendo los posibles efectos tóxicos de la plata, lo que se confirmó después de los experimentos”, dice Saulo Duarte Ozelin, quien desarrolló el estudio durante su doctorado en la Unifran.

Durante un período de 21 días, un grupo de ratones con heridas similares a las que pueden aparecer en los humanos fueron tratados con el nano apósito. A modo de comparación, otros animales recibieron terapias diferentes, incluido el uso exclusivo de la membrana, sin presencia de plata. Pruebas específicas analizaron la influencia del tratamiento en la extensión de la herida, como la proliferación celular, el crecimiento microbiano local, los parámetros histopatológicos y el contenido de colágeno, además de indicadores de toxicidad de la plata, como el aumento de peso, el consumo de agua y el análisis bioquímico de los parámetros de función renal y hepática.

En 48 horas, los investigadores observaron que el nano apósito proporcionó una reducción significativa en el número de colonias microbianas, en comparación con otros tratamientos: “Este resultado es extremadamente interesante porque uno de los grandes obstáculos para la cicatrización es precisamente la contaminación por bacterias”, afirma Denise Crispim Tavares, docente de la Unifran y coordinadora del estudio. “Con esta disminución, el proceso de cicatrización es acelerado.”

Después de 14 días, las lesiones ya se habían reducido considerablemente. Al final de los experimentos, la tasa promedio de contracción de la herida fue superior al 97% en relación al área inicial. También se observó un aumento de la cantidad de fibras de colágeno en el borde de las lesiones, niveles más bajos de necrosis, angiogénesis (crecimiento de nuevos vasos sanguíneos a partir de los existentes) e inflamación – sin toxicidad sistémica.

“Estos resultados indican que nuestro apósito tiene el potencial de ofrecer una mejor calidad de vida a los pacientes y contribuir a su bienestar”, afirma Hernane da Silva Barud, profesor del Laboratorio de Biopolímeros y Biomateriales de Uniara, responsable del desarrollo de biomembranas.

Próximos pasos

Las membranas de celulosa bacteriana utilizadas en el estudio han sido el foco de investigación del grupo de Barud en Uniara durante alrededor de 20 años y son parte de una familia de apósitos ya ampliamente comercializados por las startups BioSmart Nano y HB Biotech, ambas asociadas con la universidad.

La nueva versión, con el añadido de plata, ya está patentada, pero debería entrar pronto en la fase de estudios clínicos con seres humanos para poder llegar al mercado.

“Además de proporcionar a los pacientes los beneficios encontrados en el estudio con animales, producir un apósito como este en Brasil garantiza una reducción de costos en comparación con las opciones importadas y un control de calidad más efectivo”, cree Barud.

El artículo Nanocomposite Based on Bacterial Cellulose and Silver Nanoparticles Improve Wound Healing Without Exhibiting Toxic Effect puede ser leído en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022354924001394.