Recente studies hebben nieuwe wondverbanden ontwikkeld die de genezing versnellen en de weefselregeneratie in wonden verbeteren.
Wetenschappers ontdekten een zeer belangrijk aspect van wondgenezing aan het eind van de jaren zeventig, toen het begrip van dit proces zich nog in een zeer vroeg stadium bevond. Het werd gezien dat eventuele wonden die bij een baby werden opgelopen vóór de zevende maand van de zwangerschap geen littekens achterlieten en dat er een snelle litteken-minder genezing is in de vroege ontwikkeling van foetussen. Dit bracht de onderzoekers ertoe om te proberen deze unieke eigenschappen van de foetale huid te recreëren of te repliceren die zouden kunnen worden gebruikt voor regeneratieve geneeskunde. Het is bekend dat de foetale huid zeer hoge niveaus van een eiwit heeft dat fibronectine wordt genoemd. Dit eiwit fibronectine assembleert zich in het algemeen tot een extracellulaire matrix die op zijn beurt celbinding en adhesie helpt of juist bevordert. Uniek is dat deze eigenschap zeer exclusief is voor de foetale huid en niet wordt aangetroffen in volwassen cellen. Om deze eigenschap verder uit te werken, heeft fibronectine-eiwit twee unieke structuren, bolvormig en vezelig. De bolvormige structuur, dat wil zeggen de bolvormige structuur, wordt aangetroffen in het bloed, terwijl de weefsels in het lichaam vezelig zijn. Fibronectines zijn altijd gezien als potentiële goede kandidaten voor: 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 Geavanceerde materialen voor de gezondheidszorg, ontwikkelden onderzoekers een op soja gebaseerde nanovezel die wondgenezing bevorderde2. Soja-eiwit bevat ten eerste oestrogeenachtige moleculen (waarvan bewezen is 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 in de reproductieve geneeskunde. Het is heel interessant dat wanneer de oestrogeenspiegels in het lichaam van een vrouw hoger zijn, hun snijwonden of kneuzingen sneller genezen. Dit is de reden waarom zwangere vrouwen sneller genezen omdat ze zo'n hoog oestrogeen hebben. Dit is ook de reden dat een ongeboren baby in de baarmoeder littekenloze wondgenezing veroorzaakt vanwege de hoge niveaus van oestrogeen die aanwezig zijn. Onderzoekers gebruikten dezelfde RJS om ultradunne sojavezels in wondverband te spinnen. Deze experimenten toonden ook aan dat verbanden op basis van soja en cellulose op wonden 72 procent meer en betere genezing vertoonden, vergeleken met slechts 21 procent in wonden zonder dit verband op basis van soja-eiwit, waardoor ze veelbelovend waren. Deze verbanden zijn goedkoop en dus optimaal geschikt voor grootschalig gebruik, bijvoorbeeld voor brandwondenslachtoffers. Dergelijke kosteneffectieve steigers worden als een openbaring beschouwd en hebben een enorm potentieel voor regeneratieve, vooral voor de milities, verbanden 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
