Recente studies hebben nieuwe wondverbanden ontwikkeld die de genezing versnellen en de weefselregeneratie in wonden verbeteren.
Wetenschappers ontdekten eind jaren zeventig een zeer belangrijk aspect van wondgenezing, toen het begrip van dit proces nog in een zeer vroeg stadium verkeerde. Het bleek dat wonden die een baby vóór de zevende maand van de zwangerschap opliep , geen littekens achterlieten en dat er in de vroege ontwikkelingsfase van de foetus sprake was van snelle, littekenloze genezing. Dit bracht onderzoekers ertoe te proberen deze unieke eigenschappen van de foetale huid na te bootsen of te repliceren, die vervolgens gebruikt zouden kunnen worden voor regeneratieve geneeskunde. Het is bekend dat de foetale huid zeer hoge concentraties bevat van een eiwit genaamd fibronectine. Dit eiwit, fibronectine, vormt doorgaans een extracellulaire matrix die de celbinding en -adhesie bevordert. Uniek is dat deze eigenschap zeer specifiek is voor de foetale huid en niet voorkomt in volwassen cellen. Om deze eigenschap verder toe te lichten: het eiwit fibronectine heeft twee unieke structuren: bolvormig en vezelachtig. De bolvormige structuur, oftewel de structuur die bolvormig is, komt voor in bloed, terwijl weefsels in het lichaam vezelachtig zijn. Fibronectinen worden al lange tijd gezien als veelbelovende kandidaten voor wondgenezing , maar de productie van vezelachtige fibronectinen is tot nu toe een uitdaging gebleven. In twee recent gepubliceerde studies hebben onderzoekers inzicht gegeven in twee verschillende soorten nanofiberverbanden die gebruikmaken van natuurlijk voorkomende eiwitten in planten en dieren. Deze verbanden worden geprezen om hun effectiviteit bij het genezen en herstellen van weefsel in een wond. Deze recente studies hebben de weg vrijgemaakt voor de ontwikkeling van nanofibers voor wondgenezing. Het idee van de auteurs was om verbanden te ontwikkelen met als doel therapeutische behandelingen voor wonden, met name oorlogswonden. De genezing van dergelijke wonden is een pijnlijk proces en de huidige wondgenezingstechnieken bieden onvoldoende uitkomst.
In de eerste studie die in Biomaterials werd gepubliceerd , hebben onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) en het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering vezelig fibronectine geproduceerd op een platform genaamd Rotary Jet-Spinning (RJS), dat ze zelf hebben ontwikkeld¹ . Ze hebben een wondverband beschreven dat gebruikmaakt van foetaal weefsel. Het tweestaps proces was eenvoudig: eerst wordt een vloeibare polymeeroplossing (in dit geval bolvormig fibronectine opgelost in een oplosmiddel) in een reservoir geladen en door een centrifugale kracht door een kleine opening geperst terwijl de machine draait. Wanneer deze oplossing het reservoir verlaat, verdampt het oplosmiddel en stollen de polymeren. Deze sterke centrifugale kracht ontvouwt het bolvormige fibronectine tot kleine, dunne vezels (minder dan één micrometer in diameter). Deze vezels kunnen worden verzameld om wondverbanden of bandages van te maken. Tests op dieren toonden aan dat wonden die met dit nieuwe fibronectineverband werden behandeld, binnen slechts 20 dagen voor 84 procent hersteld waren, terwijl normale verbanden slechts 55.6 procent herstelden. De werking van dit verband is goed verklaard. Het verband integreert in de wond en fungeert als een sturend raamwerk dat verschillende stamcellen in staat stelt de noodzakelijke regeneratie en ondersteuning van het genezingsproces van het wondweefsel te bewerkstelligen. Het materiaal wordt uiteindelijk door het lichaam opgenomen. Wonden die met dit fibronectineverband zijn behandeld, hebben een zeer normale dikte van de opperhuid en een normale structuur van de lederhuid. Zelfs haargroei op de wond was na genezing teruggekeerd. Dit is een grote prestatie, omdat haargroei een van de grootste uitdagingen op het gebied van wondgenezing is gebleven. In vergelijking met standaardprocessen voor huidregeneratie herstelde deze procedure efficiënt weefsel en regenereerde ook haarzakjes met behulp van slechts één materiaal. Deze aanpak biedt duidelijk aanzienlijke voordelen voor de vertaling van het onderzoek naar de praktijk. Deze fibronectineverbanden kunnen geschikt en nuttig zijn voor kleine wonden, vooral in het gezicht en op de handen, waar het belangrijk is om littekenvorming te voorkomen.
In hun tweede studie, gepubliceerd in Advanced Healthcare Materials , ontwikkelden onderzoekers een op soja gebaseerde nanovezel die wondgenezing bevorderde² . Sojaproteïne bevat ten eerste oestrogeenachtige moleculen (waarvan bewezen is dat ze 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 zeer interessant dat snijwonden en blauwe plekken sneller genezen wanneer de oestrogeenspiegels in het lichaam van een vrouw hoger zijn. Dit is de reden waarom zwangere vrouwen sneller genezen, omdat ze zulke hoge oestrogeenspiegels hebben. Dit is ook de reden waarom een ongeboren baby in de baarmoeder littekenloze wondgenezing vertoont, vanwege de hoge oestrogeenspiegels. Onderzoekers gebruikten dezelfde RJS om ultradunne sojavezels te spinnen tot wondverbanden. Deze experimenten toonden ook aan dat verbanden op basis van soja en cellulose op wonden een 72 procent snellere en verbeterde genezing laten zien, vergeleken met slechts 21 procent bij wonden zonder dit sojaproteïneverband, wat ze zeer veelbelovend maakt. Deze verbanden zijn goedkoop en daardoor uitermate geschikt voor grootschalig gebruik, bijvoorbeeld bij brandwondenslachtoffers. Dergelijke kosteneffectieve structuren worden beschouwd als een openbaring en hebben een enorm potentieel voor regeneratieve verbanden, met name voor militairen, in het kader van nanofibertechnologie. Het Harvard Office of Technology Development heeft de intellectuele eigendom met betrekking tot deze projecten beschermd en onderzoekt mogelijkheden voor commercialisering.
***
Bron (nen)
1. Chantre CO et al. 2018. Fibronectine-nanovezels op productieschaal bevorderen wondsluiting en weefselherstel in een muizenmodel met dermale weefsels. Biomaterials . 166(96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006
2. Ahn S et al. 2018. Sojaproteïne/cellulose nanofiber scaffolds die de extracellulaire matrix van de huid nabootsen voor verbeterde wondgenezing. Advanced Healthcare Materials . https://doi.org/10.1002/adhm.201701175
***
Reacties zijn gesloten.