Uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da Cornell identificou uma maneira inovadora de aproveitar as propriedades antioxidantes e antibacterianas do composto botânico Lawsone para fazer bandagens de algodão revestidas com nanofibras que combatem infecções e ajudam as feridas a cicatrizar mais rapidamente.



Suas descobertas, publicadas no International Journal of Pharmaceutics , são especialmente importantes dada a crescente prevalência de bactérias multirresistentes.

A gaze de algodão é um dos curativos mais comuns; é barato, prontamente disponível, confortável e biocompatível. No entanto, não promove a cura nem combate infecções.

"O algodão por si só não pode fornecer uma resposta para essas complicações - ele precisa ser biofuncionalizado", disse o autor principal Mohsen Alishahi, estudante de doutorado em ciência das fibras que trabalha no Laboratório de NanoFibras e NanoTêxteis (NanoFibTex) no Departamento de Ciências Humanas da Faculdade de Ecologia Humana. Design Centrado (HCD).

Tamer Uyar, professor associado do HCD e diretor do laboratório, disse que um de seus principais interesses de pesquisa é desenvolver fibras funcionais a partir de materiais sustentáveis ​​e explorar suas aplicações potenciais em têxteis médicos e sistemas de distribuição de medicamentos.

Para este trabalho, Alishahi, Uyar e o estudante de doutorado Mahmoud Aboelkheir utilizaram o lawone, um composto vermelho-laranja encontrado nas folhas de hena que possui propriedades antioxidantes, antiinflamatórias e antimicrobianas, para potencializar o desempenho do algodão.

Foi demonstrado que Lawsone ajuda as feridas a cicatrizar mais rapidamente, mas é difícil de dissolver em uma solução e não é facilmente absorvido pelo corpo. Para superar essas limitações, a equipe utilizou ciclodextrinas, uma família de oligossacarídeos naturais produzidos a partir do amido, para criar um composto de inclusão, ligando as moléculas de leisona dentro da ciclodextrina.

Eles então usaram equipamento de eletrofiação para produzir um revestimento nanofibroso uniforme a partir da solução de leisona-ciclodextrina, capturando-o em uma almofada de algodão não tecido. Eles descobriram que o curativo experimental tinha atividade antioxidante significativamente maior – prometendo uma cicatrização mais rápida de feridas – em comparação com a lawona pura, graças ao aumento da solubilidade da leisona pela inclusão de ciclodextrina e à alta relação superfície-volume do sistema nanofibroso.

A equipe do NanoFibTex trabalhou então com Craig Altier, professor de medicina populacional e ciências diagnósticas, e Rimi Chowdhury, pesquisador associado sênior, ambos na Faculdade de Medicina Veterinária, para testar as propriedades biológicas do curativo. O curativo experimental teve excelente desempenho antibacteriano contra espécies bacterianas gram-negativas e gram-positivas, e erradicou efetivamente bactérias E. coli e estafilococos em testes.

“O uso excessivo e prolongado de antibióticos sintéticos em altas concentrações contribuiu para o aumento da epidemia mortal de micróbios multirresistentes”, disse Uyar. “Portanto, o uso de antibacterianos naturais e potentes, como o Lawsone, pode servir como uma alternativa aos antibacterianos sintéticos”.

“Os curativos devem proporcionar um ambiente adequado para facilitar a cura e prevenir infecções”, disse Alishahi. “Usando materiais totalmente naturais como algodão, ciclodextrina e leisona, esse curativo pode facilitar ambos, pois possui ampla atividade antioxidante e antibacteriana”.

Alishahi disse que o curativo seria particularmente útil para feridas crônicas altamente suscetíveis a infecções, como úlceras diabéticas e queimaduras. As propriedades antioxidantes e antiinflamatórias também beneficiariam feridas mais rotineiras, reduzindo a formação de cicatrizes.

“Estou familiarizado com as complicações que os pacientes enfrentam devido à falta de pensos adequados”, disse Alishahi, que anteriormente trabalhou num centro de investigação de queimaduras e cicatrização de feridas. "Meu objetivo final é desenvolver um curativo que possa superar essas dificuldades para eles. Este trabalho abre portas para a criação de têxteis médicos que sejam bons para o meio ambiente e ótimos para a cura."

Mais informações: Mohsen Alishahi et al, Funcionalização de algodão não tecido com revestimento nanofibroso complexo de inclusão de ciclodextrina/lawsone para curativo antibacteriano, International Journal of Pharmaceutics (2024). DOI:10.1016/j.ijpharm.2024.123815
Fornecido pela Universidade Cornell