Un equipo interdisciplinario de investigadores de Cornell ha identificado una forma innovadora de aprovechar las propiedades antioxidantes y antibacterianas del compuesto botánico Lawsone para fabricar vendajes de algodón recubiertos de nanofibras que combaten las infecciones y ayudan a que las heridas sanen más rápidamente.
Sus hallazgos, publicados en el International Journal of Pharmaceutics , son especialmente importantes dada la creciente prevalencia de bacterias multirresistentes.
La gasa de algodón es uno de los apósitos para heridas más comunes; es económico, fácilmente disponible, cómodo y biocompatible. Sin embargo, no promueve la curación ni combate las infecciones.
"El algodón por sí solo no puede proporcionar una respuesta a estas complicaciones; es necesario biofuncionalizarlo", afirmó el autor principal Mohsen Alishahi, estudiante de doctorado en ciencias de las fibras que trabaja en el Laboratorio de NanoFibras y NanoTextiles (NanoFibTex) del Departamento de Ciencias Humanas de la Facultad de Ecología Humana. Diseño Centrado (HCD).
Tamer Uyar, profesor asociado en HCD y director del laboratorio, dijo que uno de sus principales intereses de investigación es desarrollar fibras funcionales a partir de materiales sostenibles y explorar sus posibles aplicaciones en textiles médicos y sistemas de administración de medicamentos.
Para este trabajo, Alishahi, Uyar y el estudiante de doctorado Mahmoud Aboelkheir utilizaron Lawsone, un compuesto de color rojo anaranjado que se encuentra en las hojas de henna y que tiene propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antimicrobianas, para mejorar el rendimiento del algodón.
Se ha demostrado que Lawsone ayuda a que las heridas sanen más rápidamente, pero es difícil de disolver en una solución y el cuerpo no lo absorbe fácilmente. Para superar estas limitaciones, el equipo utilizó ciclodextrinas, una familia de oligosacáridos naturales producidos a partir de almidón, para crear un compuesto de inclusión que une las moléculas de leyona dentro de la ciclodextrina.
Luego utilizaron equipos de electrohilado para producir un recubrimiento nanofibroso uniforme a partir de la solución de leyesona-ciclodextrina, capturándolo en una almohadilla de algodón no tejido. Descubrieron que el apósito experimental tenía una actividad antioxidante significativamente mayor, lo que prometía una curación más rápida de las heridas, en comparación con la Lawsone pura, gracias a la mayor solubilidad de la Lawsone mediante la inclusión de ciclodextrina y la alta relación superficie-volumen del sistema nanofibroso. P>
Luego, el equipo de NanoFibTex trabajó con Craig Altier, profesor de medicina demográfica y ciencias de diagnóstico, y Rimi Chowdhury, investigador asociado senior, ambos en la Facultad de Medicina Veterinaria, para probar las propiedades biológicas del apósito. El apósito experimental tuvo un excelente rendimiento antibacteriano contra especies de bacterias gramnegativas y grampositivas, y erradicó eficazmente E. coli y estafilococos en las pruebas.
"El uso excesivo prolongado de antibióticos sintéticos en altas concentraciones ha contribuido al aumento de la epidemia mortal de microbios resistentes a múltiples fármacos", afirmó Uyar. "Por lo tanto, el uso de antibacterianos naturales y potentes como Lawsone puede servir como una alternativa a los antibacterianos sintéticos".
"Los apósitos para heridas deben proporcionar un entorno adecuado para facilitar la curación y prevenir infecciones", afirmó Alishahi. "Al utilizar materiales totalmente naturales como algodón, ciclodextrina y Lawsone, este apósito puede facilitar ambas cosas, ya que tiene una actividad antioxidante y antibacteriana integral".
Alishahi dijo que el vendaje sería particularmente útil para heridas crónicas que son altamente susceptibles a infecciones, como úlceras y quemaduras diabéticas. Las propiedades antioxidantes y antiinflamatorias también beneficiarían a las heridas más habituales al reducir la formación de cicatrices.
"Estoy familiarizado con las complicaciones que enfrentan los pacientes debido a la falta de apósitos adecuados", dijo Alishahi, que anteriormente trabajó en un centro de investigación sobre quemaduras y curación de heridas. "Mi objetivo final es desarrollar un vendaje que pueda superar estas dificultades para ellos. Este trabajo abre las puertas a la creación de textiles médicos que sean buenos para el medio ambiente y excelentes para la curación".
Más información: Mohsen Alishahi et al, Funcionalización de telas no tejidas de algodón con recubrimiento nanofibroso complejo de inclusión de ciclodextrina/lawsona para apósitos antibacterianos para heridas, Revista Internacional de Farmacia (2024). DOI:10.1016/j.ijpharm.2024.123815
Proporcionado por la Universidad de Cornell
