p Cientistas da Texas A&M University estão aproveitando o poder combinado da química baseada em nanomateriais orgânicos e um produto natural encontrado em exoesqueletos de crustáceos para ajudar a trazer a medicina de emergência um passo mais perto de uma solução viável para mitigar a perda de sangue, do hospital para o campo de batalha. p A hemorragia é a principal causa de morte em lesões traumáticas, ocupando o quarto lugar nos Estados Unidos, com um custo total de US $ 671 bilhões em 2013. Trabalhando com uma equipe interdisciplinar envolvendo colaboradores da Universidade Assiut no Egito, O grupo de pesquisa da química da Texas A&M Karen Wooley desenvolveu um curativo bioabsorvível que se baseia nas já comprovadas propriedades de estancamento do fluxo sanguíneo da quitosana - um material natural amplamente usado em curativos comerciais - ao levá-los em nanoescala para aumentar sua eficácia e impacto.

p Equipe de Wooley, liderado por Texas A&M Chemical Ph.D. estudante e pesquisador de tecnologia espacial da NASA Eric Leonhardt, encapsularam com sucesso nanofibras de quitosana altamente emaranhadas dentro de um hidrogel à base de açúcar que se dissolve em apenas sete dias, deixando para trás uma superfície de cicatrização disponível significativamente maior, eliminando a necessidade de remoção física subsequente. Seus resultados são publicados em Nature Communications .

p "Curativos bioabsorvíveis que podem ser aplicados e deixados no local da lesão são desejáveis ​​para uma variedade de cenários de perda de sangue - por exemplo, para controlar o sangramento em lesões traumáticas e salvar vidas nas frentes civis e militares, "disse Leonhardt, que serviu como primeiro autor no artigo da equipe. "Os materiais compósitos que desenvolvemos são maleáveis ​​e podem ser facilmente administrados nos locais das feridas. Eles também tiveram um desempenho significativamente melhor em termos de redução da quantidade de perda de sangue e do tempo necessário para atingir a hemostasia contra curativos bioabsorvíveis comercialmente disponíveis em vários animais modelos. "

p Além de Leonhardt, os membros da equipe incluem o doutorado em engenharia e ciência de materiais da Texas A&M. estudante Nari Kang; Dr. Mahmoud Elsabahy, diretor assistente do Laboratório Texas A&M para Interações Sintético-Biológicas e diretor do Centro Clínico Assiut de Nanomedicina no Hospital Al-Rajhy Liver; e Dr. Mostafa A. Hamad, professor do Departamento de Cirurgia da Faculdade de Medicina Assuit.

p Elsabahy reconheceu isso, enquanto a quitosana é uma opção desejável em tais curativos devido à sua eficácia comprovada em retardar o fluxo sanguíneo e porque oferece propriedades antimicrobianas extras, também tem tendência a se aglomerar, tornando difícil incorporar em um material bioabsorvível. A equipe superou esse obstáculo carregando quitosana em uma estrutura de molde nanoestruturada para melhor dispersá-la e aumentar sua interação com componentes do sangue, acelerando assim a absorção e a cura.

p Como uma primeira etapa em seu processo de descoberta inovadora, os pesquisadores desenvolveram hidrogéis a partir de ciclodextrinas - um tipo de sacarídeo com ligações hidroliticamente degradáveis ​​- projetados com locais que eram capazes de interagir ionicamente e se ligar a moléculas de quitosana. Após a liofilização do material composto resultante, eles o expuseram a uma solução que removeu o andaime do modelo. Eles então usaram microscopia eletrônica de varredura para analisar mais profundamente a quitosana, que eles determinaram que foram montados em tapetes de nanofibras altamente emaranhadas medindo cerca de 10 a 20 nanômetros de diâmetro.

p "Essas fibras não são apenas consideravelmente menores do que o que foi relatado anteriormente para a quitosana, eles também são altamente desejáveis, dado que se espera que o aumento correspondente na área de superfície aumente muito o efeito hemostático, "disse Elsabahy, quem concebeu o projeto. "Acreditamos que este trabalho aumentará o escopo da quitosana como tecnologia hemostática por meio da demonstração de sua fabricação e uso como curativo bioabsorvível para feridas."

p A data, a equipe aplicou seus curativos compostos para lesões hepáticas em ratos, coelhos e porcos, medindo a quantidade de perda de sangue, tempo para hemostasia e pressão arterial média em cada caso para avaliar a eficácia. Os curativos também foram implantados no fígado e fotografados após sete dias para avaliar a biodegradação dos materiais compósitos. Nenhum resíduo foi observado em nenhuma das configurações.

p "A hemorragia é responsável por mais de 35 por cento das mortes pré-hospitalares e mais de 40 por cento das mortes nas primeiras 24 horas de lesão, "Leonhardt disse." Curativos hemostáticos têm o potencial de reduzir a morbidade e mortalidade por meio do controle precoce da hemorragia. Esses curativos podem ser incluídos em kits de primeiros socorros e transportados por soldados para salvar vidas no campo de batalha, e também podem ser utilizados para controlar o sangramento em vários cenários de lesões e procedimentos cirúrgicos em hospitais. Curativo hemostático absorvível pode ser deixado no local da lesão e eliminar a necessidade de remoção do transportador, o que reduz o risco de ressangramento - em caso de remoção do portador de curativos não absorvíveis - e diminui a duração necessária para as intervenções cirúrgicas. "

p Wooley pretende estender este trabalho inicial para a avaliação dos materiais em estudos que simulam cenários de hemorragia letal, seguido por ensaios clínicos. Além disso, ela gostaria de conduzir futuros estudos fundamentais para explorar ainda mais o mecanismo de formação de nanofibras de quitosana dentro dos andaimes do modelo, com o objetivo de, em última instância, obter o controle sobre a montagem para permitir o ajuste e a otimização da morfologia resultante dos curativos.