Bioingenieros de NUST MISIS han creado un nuevo gel para la rápida cicatrización de heridas basado en un espesante alimentario derivado de algas. Este agente ayuda a las células a combatir la inflamación que surge inmediatamente después de una lesión y que, en condiciones desfavorables, puede dificultar la recuperación de la piel, según informó el servicio de prensa de la universidad a RIA Novosti.
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La fase inflamatoria de la cicatrización de heridas comienza inmediatamente después de una lesión cutánea y puede durar de tres a cinco días, tras lo cual se inicia la fase de recuperación. Esta fase es necesaria para el desbridamiento de la herida, sin el cual no puede comenzar la reparación de los tejidos dañados; un proceso que puede verse obstaculizado por microorganismos, cuerpos extraños o insuficiencia vascular, según explicó la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS.
“Si la inflamación se prolonga, se acumulan especies reactivas de oxígeno en exceso en los tejidos, dañando proteínas, lípidos y otras moléculas en las células. Este estrés oxidativo puede tener consecuencias para la salud a largo plazo”, afirmó Nikita Yabbarov, profesor asociado del Instituto de Ingeniería Biomédica de NUST MISIS y participante del proyecto, haciendo hincapié en que la inflamación prolongada es especialmente peligrosa en las lesiones cutáneas crónicas.
Los bioingenieros de NUST MISIS han propuesto un hidrogel para combatir el estrés oxidativo y normalizar el proceso de cicatrización. Está basado en alginato de sodio, que se obtiene de algas pardas de la clase Phaeophyceae y se utiliza en las industrias farmacéutica, alimentaria y cosmética. Para neutralizar las especies reactivas de oxígeno, se han añadido al gel sustancias que imitan la defensa enzimática natural del organismo.
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“Las especies reactivas de oxígeno en el cuerpo son neutralizadas por ciertas enzimas, incluida la superóxido dismutasa; añadimos una metaloporfirina que funciona exactamente de la misma manera. Para administrar la mayor cantidad posible de esta sustancia a la zona inflamada, la colocamos en cápsulas y las incorporamos a la matriz de alginato”, agregó Yabbarov.
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Este método permitió la liberación gradual de la metaloporfirina; la mayor parte penetró en la herida de forma controlada durante las primeras 24 horas posteriores a la aplicación del hidrogel. Durante este periodo, las células son más susceptibles al estrés oxidativo, señaló la universidad.
“Otro resultado importante fue el efecto del material sobre las células inmunitarias, concretamente los macrófagos. Estos desempeñan un papel fundamental en la cicatrización de heridas: algunos tipos prolongan la inflamación, mientras que otros, por el contrario, promueven la reparación tisular. El hidrogel desarrollado estimuló la transición de los macrófagos a un estado pro-regenerativo asociado a la formación de nuevo tejido y a la resolución del proceso inflamatorio”, añadió la responsable del proyecto, Daria Zinovieva, estudiante del Instituto de Ingeniería Biomédica de NUST MISIS.
Según los experimentos, el material no tiene efectos tóxicos sobre las células de la piel humana. Su viabilidad se mantiene alta incluso después de varios días de contacto con el hidrogel. Demostró integridad y estabilidad durante todo este período.
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Según Fyodor Senatov, director del Instituto de Ingeniería Biomédica de NUST MISIS, el nuevo hidrogel sienta las bases para la creación de apósitos biocompatibles modernos para heridas. En el futuro, esta tecnología podría constituir la base de materiales para la reparación de la piel y las mucosas, para lo cual es necesario controlar simultáneamente la inflamación, proteger las células del daño oxidativo y estimular los procesos regenerativos naturales.
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El trabajo se llevó a cabo en el marco del proyecto tecnológico estratégico de NUST MISIS “Ingeniería Biomédica y Biomateriales”, dentro del programa Prioridad 2030.