Complicanze varie/eventuali

I ricercatori sviluppano un nuovo metodo per diagnosticare e monitorare le ferite croniche

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Kyle Quinn nel suo laboratorio all’Università dell’Arkansas.

I ricercatori dell’Università dell’Arkansas hanno sviluppato un nuovo approccio per diagnosticare e monitorare ferite cutanee croniche, come le ulcere del piede diabetico e ferite da pressione.

Le ferite croniche della pelle colpiscono oltre 150 milioni di persone in tutto il mondo e costano circa 25 miliardi di dollari in assistenza sanitaria all’anno negli Stati Uniti. Queste ferite non cicatrizzanti sono caratterizzate da tessuto infiammato, scarsa circolazione sanguigna, formazione di callo o infezione.

Gli attuali approcci clinici per diagnosticare e monitorare queste ferite non forniscono informazioni diagnostiche critiche su come si sviluppano o perché non guariscono.

Kyle Quinn, assistente professore di ingegneria biomedica, e Jake Jones, un dottorando in ingegneria biomedica, hanno identificato il modo in cui il metabolismo cellulare cambia nel tempo durante il processo di guarigione delle ferite, utilizzando un potente sistema di imaging in grado di misurare i cambiamenti nel metabolismo cellulare.

Quinn e Jones hanno usato un processo chiamato micropiastra multifotonica senza etichetta per visualizzare il tessuto in tre dimensioni a livello cellulare e generare mappe 3D del metabolismo della ferita. Senza etichetta significa che il tessuto non è stato etichettato artificialmente con una molecola fluorescente. La microscopia multifotonica può facilitare le misurazioni di autofluorescenza cellulare e tissutale, che è l’emissione di luce da parte delle molecole naturalmente presenti nelle cellule e nei tessuti quando queste molecole hanno assorbito la luce.

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In questo studio, l’imaging autofluorescente di due molecole – nicotinammide adenina dinucleotide (NADH) e flavina adenina dinucleotide (FAD) – sono stati utilizzati per monitorare il metabolismo cellulare. Ciò è stato ottenuto attraverso una misurazione chiamata rapporto redox ottico, che quantifica le concentrazioni relative di NADH e FAD. I ricercatori hanno monitorato il metabolismo della ferita nei topi per un periodo di 10 giorni.

“A nostra conoscenza, questo è il primo studio che mostra cambiamenti nel rapporto redox ottico del tessuto all’interno di animali vivi ripreso attraverso sessioni ripetute”, ha detto Quinn. “Consideriamo questo un passaggio fondamentale a dimostrazione del potenziale diagnostico della microscopia multifotonica per la cura delle ferite cliniche”.
Le complicazioni associate al diabete sono una causa comune di ferite croniche . Per questo motivo, lo studio di Quinn e Jones ha incluso topi diabetici, oltre a topi sani e di controllo.

I ricercatori hanno osservato le differenze tra i topi diabetici e di controllo durante la ricostruzione del tessuto della ferita. Le variazioni del rapporto redox ottico e della fluorescenza NADH tra i topi diabetici hanno indicato che le cellule rimanevano sul bordo della ferita, crescendo e dividendosi, piuttosto che migrare sulla ferita per ripristinare la funzione di barriera protettiva della pelle.

“La capacità della microscopia multifotonica di raccogliere dati strutturali e metabolici non invasivi suggerisce che potrebbe avere applicazioni più ampie per la cura delle ferite e la dermatologia”, ha detto Quinn. “Fornire metriche quantitative della funzione cellulare e della composizione delle ferite ha il potenziale per integrare gli attuali standard di cura e guidare le opzioni di trattamento”.

Lo studio è stato pubblicato su Communications Biology.