Utilizando un chorro de plasma frío para activar el hidrogel, los investigadores han creado un apósito con propiedades antibacterianas y cicatrizantes. La tecnología podría utilizarse como alternativa a los tratamientos actuales que dependen de antibióticos para tratar heridas crónicas, como las úlceras del pie diabético.
El creciente número mundial de diabéticos significa que habrá más personas que experimentarán una úlcera en el pie a lo largo de su vida. Para el 60% de los diabéticos, estas úlceras se infectan y, debido a la mala cicatrización de las heridas asociada con la afección, las úlceras a menudo se vuelven heridas crónicas.
El tratamiento de las heridas crónicas tiene como objetivo controlar la infección y estimular la curación, pero es limitado. Actualmente, los apósitos impregnados con plata antimicrobiana o antibióticos son la referencia, que pueden volverse menos efectivos debido a la resistencia a los antibióticos y al potencial de toxicidad de la plata. Investigadores de la Universidad de Australia del Sur (Uni SA) han investigado una nueva tecnología para controlar la infección y estimular la curación: un hidrogel activado por gas ionizado de plasma frío.
«Los antibióticos y los apósitos de plata se utilizan habitualmente para tratar heridas crónicas, pero ambos tienen inconvenientes», afirma Endre Szili, autor correspondiente del estudio. “La creciente resistencia a los antibióticos es un desafío global y también existen grandes preocupaciones sobre la toxicidad inducida por la plata. En Europa, los apósitos de plata se están eliminando progresivamente por este motivo”.
Estudios anteriores han demostrado los beneficios del uso de gas ionizado de plasma frío para la cicatrización de heridas, es decir, la reducción de la carga bacteriana y la generación de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (RONS) mediante la activación de las moléculas de oxígeno y nitrógeno en el aire ambiente. Hasta ahora, se cargaba un hidrogel con RONS generado por plasma antes de aplicarlo a una herida, pero el procedimiento no es perfecto.
«A pesar de los recientes resultados alentadores en el uso de la terapia con hidrogel activado por plasma (PAHT), enfrentamos el desafío de cargar hidrogeles con concentraciones suficientes de RONS necesarias para el uso clínico», dijo Szili. «Hemos superado este obstáculo empleando un nuevo método electroquímico que mejora la activación del hidrogel».
Los investigadores crearon su hidrogel utilizando poli(alcohol vinílico) (PVA) debido a su amplia aprobación regulatoria para uso sanitario y sus excelentes propiedades mecánicas y biocompatibles. El hidrogel de PVA se trató con un chorro de plasma de helio para activarlo, generando RONS. Se determinó que un hidrogel de PVA al 8% era óptimo como apósito PAHT porque podía activarse fácilmente mediante RONS generadoras de plasma manteniendo su integridad estructural, adaptabilidad y capacidad de hincharse.
Al colocar el hidrogel encima de una placa de aluminio de modo que la columna de plasma permaneciera en contacto con ella durante el tratamiento, los investigadores compararon dos técnicas para ver si la producción de RONS podía mejorarse electroquímicamente: o bien el hidrogel se mantenía en un «potencial flotante» desconectando la placa de aluminio de un cable puesto a tierra, o estaba «puesto a tierra».
Sabrin et al.
Los hidrogeles tratados con plasma se incubaron durante tres horas para estudiar la liberación de peróxido de hidrógeno (H2oh2) y óxido nitroso (NO2–), que se utilizaron como marcadores para especies reactivas de oxígeno total (ROS) y especies reactivas de nitrógeno (RNS), respectivamente. Los investigadores encontraron que poner a tierra el hidrogel durante el tratamiento con plasma mejoraba significativamente el H2oh2 producción y que H2oh2 La producción se mejoró aún más hidratando el gel durante el tratamiento. Además, la humedad en la interfaz del chorro de plasma-hidrogel se correlacionó estrechamente con el aumento de H2oh2 producción. Respecto a NO2–la puesta a tierra del aumento de la producción por humedad e hidratación tuvo un efecto insignificante.
Durante los experimentos in vitro, el hidrogel fue muy eficaz para controlar el crecimiento de E. coli y P. aeruginosa, dos bacterias que se encuentran comúnmente en las úlceras del pie diabético. Aunque el estudio se centró en las heridas de los diabéticos, los investigadores dicen que la tecnología podría usarse para tratar todas las heridas crónicas e infecciones internas.
«Una de las principales ventajas de nuestra tecnología PAHT es que se puede utilizar para tratar todas las heridas», afirmó Szili. «Es un tratamiento ambientalmente seguro que utiliza los componentes naturales del aire y el agua para producir sus ingredientes activos, que se degradan a componentes no tóxicos y biocompatibles».
El siguiente paso es pasar a ensayos clínicos para optimizar la tecnología electroquímica para el tratamiento de pacientes humanos. En el futuro, los investigadores analizarán el uso de la tecnología para tratar tumores cancerosos activando medicamentos contenidos en hidrogeles inyectados en el cuerpo.
«Los ingredientes activos podrían administrarse durante un período prolongado, mejorando el tratamiento y con más posibilidades de penetrar un tumor», dijo Szili. «El plasma tiene un enorme potencial en el mundo médico y esto es sólo la punta del iceberg».
El estudio fue publicado en la revista Materiales funcionales avanzados.
Este vídeo explica cómo funciona el hidrogel tratado con plasma.
Un gran paso adelante para ayudar a tratar las heridas crónicas que afectan a millones de personas
Fuente: Unidos S.A.
