Un team scientifico di scienziati di NUST MISIS e Institute of Cytology and Genetics di SB RAS è riuscito a creare bendaggi innovativi a base di polimeri organici e nanoparticelle d’argento, che stimolano la guarigione delle ulcere diabetiche e delle ferite croniche. I risultati del lavoro sono stati pubblicati su Pharmaceutics.
Il diabete mellito di tipo 2 è caratterizzato da un alto livello di glucosio nel sangue, che peggiora il lavoro dei globuli bianchi. Non possono funzionare normalmente e, di conseguenza, il corpo diventa particolarmente vulnerabile alle infezioni. Inoltre, il diabete influisce sulla circolazione sanguigna, ostacolando la consegna dei nutrienti. Ciò porta a una lenta guarigione delle ferite e aumenta anche la probabilità di sviluppare complicazioni sotto forma di infezione batterica. Anche i pazienti con altri disturbi metabolici (malattie renali ed epatiche, tubercolosi, HIV/AIDS, ecc.) tendono a soffrire di ferite croniche.
Per garantire una guarigione di successo, l’essudato eccessivo (liquido rilasciato nel tessuto nelle aree danneggiate) deve essere ritardato, fornendo una buona ossigenazione, un ambiente umido e sterilità.
Secondo le statistiche, l’85% delle amputazioni chirurgiche era il risultato di ulcere del piede diabetico. Nella maggior parte dei casi, la terapia consiste semplicemente nella sostituzione delle bende.
Per risolvere questo problema complesso, un team di scienziati dei materiali di NUST MISIS ha utilizzato sostanze della classe dei polisaccaridi , polimeri organici in grado di assorbire e trattenere soluzioni acquose centinaia di volte il proprio peso secco.
“Abbiamo preso due sostanze come base. Il chitosano è un noto polimero di carboidrati derivato dalla copertura chitinosa dei crostacei, che ha molte potenziali applicazioni cliniche grazie alle sue proprietà antibatteriche, anticoagulanti, antitumorali ed emostatiche. Kurdlan è un omopolisaccaride da la categoria dei ?-glucani e mostra un effetto positivo sul sistema immunitario umano , fornendo effetti antitumorali e antimicrobici”, ha affermato l’autore dello studio, ricercatore presso il laboratorio di nanomateriali inorganici NUST MISIS Elizaveta Permyakova.
Variando la temperatura, il tempo di riscaldamento e la concentrazione di polisaccaridi si possono ottenere biomateriali di diversa forza. Gli sviluppatori hanno sintetizzato un agente terapeutico sotto forma di schiuma a base di chitosano e cagliata. È stato ottenuto per liofilizzazione: essiccazione soffice della miscela disciolta quando il farmaco da essiccare viene congelato e quindi posto in una camera a vuoto dove viene rimosso il solvente.
“Per potenziare le proprietà antibatteriche e stimolare il sistema immunitario , durante il processo di polimerizzazione, abbiamo aggiunto una soluzione di nitrato d’argento alla miscela di cagliata/chitosano, che è stata successivamente ridotta a nanoparticelle d’argento sotto l’influenza dell’irradiazione UV. Test in vivo nei topi con diabete di tipo 2 geneticamente determinato ha rivelato un effetto potenziato della schiuma modificata con argento: accelera notevolmente il processo di rigenerazione rispetto alla schiuma pura e al controllo non trattato”, ha aggiunto Elizaveta Permyakova.
Secondo gli autori, la sostanza schiumosa risultante ha proprietà antibatteriche e super assorbenti che consentono la localizzazione dell’essudato sotto forma di gel morbido, fornisce una buona ossigenazione della superficie della ferita e previene l’infezione batterica. Inoltre, le nanoparticelle d’argento nella composizione stimolano il sistema immunitario, che accelera il processo di guarigione.
Il team sta attualmente completando i test del materiale risultante nell’ambito di studi preclinici in vivo.
Ulteriori informazioni: Elizaveta S. Permyakova et al, Schiume superassorbenti Curdlan-Chitosano contenute in Ag per la guarigione delle ferite in un modello di topi diabetici di tipo 2, Pharmaceutics (2022). DOI: 10.3390/pharmaceutics14040724