Recente studies hebben nieuwe wondverbanden ontwikkeld die de genezing versnellen en de weefselregeneratie in wonden verbeteren.
Wetenschappers ontdekte eind jaren zeventig een heel belangrijk aspect van wondgenezing, toen het begrip van dit proces zich nog in een zeer vroeg stadium bevond. Er werd gezien dat alle wonden die bij een baby waren opgelopen vóór de zevende maand zwangerschap liet geen littekens achter en er is een snelle littekengenezing in de vroege ontwikkeling van foetussen. Dit bracht de onderzoekers ertoe deze unieke eigenschappen van de foetale huid te proberen na te bootsen of te repliceren, die zouden kunnen worden gebruikt voor regeneratieve geneeskunde. Het is bekend dat de foetale huid een zeer hoog gehalte aan a eiwit fibronectine genoemd. Dit eiwit fibronectine verzamelt zich doorgaans in een extracellulaire matrix die op zijn beurt de celbinding en -adhesie helpt of liever bevordert. Uniek is dat deze eigenschap zeer exclusief is voor de foetus huid en wordt niet aangetroffen in volwassen cellen. Om deze eigenschap verder uit te werken, heeft fibronectine-eiwit twee unieke structuren, bolvormig en vezelig. De bolvormige structuur, dwz bolvormig, wordt aangetroffen in bloed, terwijl weefsels in het lichaam vezelig zijn. Fibronectines zijn altijd gezien als potentiële goede kandidaten wond genezen maar de productie van fibreuze fibronectines is tot nu toe een uitdaging gebleven. In recent gepubliceerde duale studies hebben onderzoekers inzicht gegeven in twee verschillende soorten nanovezel verbanden die gebruik maken van natuurlijk voorkomende eiwitten in planten en dieren. Deze verbanden worden aangeprezen als zeer efficiënt bij het genezen en opnieuw laten groeien van weefsel in een wond. Deze huidige onderzoeken zijn een pionier in de mogelijkheid om nanovezels voor wondgenezing te creëren en te ontwikkelen. Het hele idee van de auteurs was om verbanden te maken met als doel therapieën te ontwikkelen voor wonden, vooral die welke tijdens oorlog zijn toegebracht. De genezing van dergelijke wonden is een pijnlijk proces en wordt onvoldoende ondersteund door de momenteel beschikbare wondtherapieën.
In de eerste studie gepubliceerd in biomaterialen, hebben onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) en het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering fibreuze fibronectine vervaardigd op een platform genaamd Rotary Jet-Spinning (RJS), dat in eigen huis is ontwikkeld1. Ze hebben beschreven wondverband door gebruik te maken van foetaal weefsel. Het 2-stappenproces was eenvoudig, waarbij eerst een vloeibare polymeeroplossing (hier, bolvormig fibronectine opgelost in een oplosmiddel) in een reservoir wordt geladen en door een middelpuntvliedende kracht in een kleine opening wordt geduwd terwijl deze machine draait. Wanneer deze oplossing het reservoir verlaat, verdampt het oplosmiddel en stollen de polymeren. Deze sterke middelpuntvliedende kracht ontvouwt het bolvormige fibronectine in kleine, dunne vezels (minder dan een micrometer in diameter). Deze vezels kunnen worden verzameld als wondverband of verband. Uit dierproeven bleek dat bij wonden die met dit nieuwe fibronectine-verband werden behandeld binnen slechts 84 dagen 20 procent van het huidweefsel hersteld was, terwijl het normale verband 55.6 procent herstelde. De werking van dit verband is goed uitgelegd. Het verband integreert in de wond en fungeert als een leerzame steiger die vervolgens verschillende stamcellen in staat stelt de noodzakelijke regeneratie en hulp voor het genezingsproces van weefsels in de wond uit te voeren. Het materiaal wordt uiteindelijk door het lichaam opgenomen. De met dit fibronectine-verband behandelde wonden hebben een zeer normale epidermale dikte en ook dermale architectuur. Zelfs het haar was opnieuw gegroeid in het gebied van de wond nadat het was genezen. Dit is een grote prestatie omdat haargroei een van de belangrijkste uitdagingen is gebleven op het gebied van wondgenezing. In vergelijking met standaardprocessen voor huidregeneratie, repareerde deze procedure efficiënt weefsel en regenereerde ook haarzakjes met behulp van slechts één materiaal. Uiteraard heeft een dergelijke aanpak grote voordelen voor het vertalen van het onderzoek naar het daadwerkelijke gebruik. Deze fibronectineverbanden kunnen geschikt en nuttig zijn voor kleine wonden, vooral op gezicht en handen, waar het belangrijk is om littekens te voorkomen.
In hun tweede studie gepubliceerd in Geavanceerd Gezondheidszorg Materialen, ontwikkelden onderzoekers een op soja gebaseerde nanovezel die wondgenezing bevorderde2. Soja-eiwit bevat ten eerste oestrogeenachtige moleculen (waarvan is bewezen dat ze de wondgenezing versnellen) en ten tweede bioactieve moleculen die bijdragen aan de opbouw en ondersteuning van menselijke cellen in het lichaam. Deze molecuultypen worden routinematig gebruikt bij de voortplanting geneeskunde. Het is heel interessant dat wanneer de oestrogeenspiegels hoger zijn in het lichaam van een vrouw, hun snijwonden of blauwe plekken sneller genezen. Dit is de reden dat zwangere vrouwen sneller genezen omdat ze zo’n hoog oestrogeengehalte hebben. Dit is ook de reden dat een ongeboren baby in de baarmoeder littekenloze wondgenezing vertoont vanwege de hoge niveaus van oestrogeen die aanwezig zijn. Onderzoekers gebruikten dezelfde RJS om ultradunne sojavezels tot wondverbanden te spinnen. Deze experimenten toonden ook aan dat wondverbanden op basis van soja en cellulose een toename en verbetering van de genezing van 72 procent laten zien, vergeleken met slechts 21 procent bij wonden zonder dit soja-eiwitverband, waardoor ze uiterst veelbelovend zijn. Deze verbanden zijn goedkoop en daardoor optimaal geschikt voor grootschalig gebruik, bijvoorbeeld bij brandwondenslachtoffers. Dergelijke kosteneffectieve steigers worden als een openbaring beschouwd en hebben een enorm potentieel voor regeneratieve, vooral voor de milities, dressings onder de paraplu van nanovezeltechnologie. Het Harvard Office of Technology Development heeft het intellectuele eigendom met betrekking tot deze projecten beschermd en onderzoekt commercialiseringsmogelijkheden.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
1. Chantre CO et al. 2018. Productieschaal fibronectine-nanovezels bevorderen wondsluiting en weefselherstel in een dermaal muismodel. biomaterialen. 166 (96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006
2. Ahn S et al. 2018. Soja-eiwit / cellulose-nanovezelsteigers die de extracellulaire matrix van de huid nabootsen voor verbeterde wondgenezing. Geavanceerde materialen voor de gezondheidszorg. https://doi.org/10.1002/adhm.201701175
