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Uma técnica de impressão criou um equivalente da pele eficaz, que imita todas as três camadas da pele e é capaz de curar feridas

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A pele1 exibe uma estrutura complexa que consiste em três camadas predominantes (epiderme2, derme3 e hipoderme4). As feridas crônicas são profundas e difíceis de reparar. Frequentemente, a parte superior da lesão5 cicatriza antes da parte inferior, de modo que a ferida desaba sobre si mesma. Assim, um trauma extenso pode resultar na perda das estruturas da pele1 e mau reparo em longo prazo, resultando em tecido6 cicatricial e redução associada na função.

Embora existam várias substituições de pele1, não houve soluções que recapitulassem as funções químicas, mecânicas e biológicas que existem na pele1 nativa.

Na revista APL Bioengineering, pesquisadores da University of Birmingham e da University of Huddersfield descrevem o desenvolvimento de uma abordagem para imprimir equivalentes da pele1. O material imita todas as três camadas da pele1, permite estruturas de impressão complexas, e pode desempenhar um papel futuro na facilitação da cicatrização de feridas crônicas.

A técnica é a primeira do tipo a simular três camadas de pele1: a hipoderme4, ou camada de gordura7, a derme3 e a epiderme2.

“Você efetivamente tem três tipos de células8 diferentes. Todos eles crescem em velocidades diferentes”, disse o autor Alan Smith. “Se você tentar produzir estruturas de três camadas, pode ser muito difícil fornecer cada um dos requisitos de cada camada diferente.”

Leia sobre "A pele1 e seus anexos9", "Cicatrização e cicatrizes10" e "Cicatriz11 hipertrófica".

Para resolver esse problema, os cientistas usaram manufatura aditiva de camada suspensa (SLAM) para produzir um implante12 contínuo de três camadas, que se assemelha muito à pele1 humana.

Através do controle cuidadoso da composição da bioink (biotinta), gradientes (químicos e celulares) foram formados em toda a construção impressa.

Foi criado um material semelhante a um gel para apoiar o equivalente da pele1, torcendo e alterando a estrutura do gel à medida que ele se formava para criar um leito de partículas que podem então suportar uma segunda fase de injeção13 de gel.

Durante a impressão, as camadas de pele1 são depositadas dentro do gel de suporte, que mantém tudo no lugar. Após a impressão, a equipe lavou o material de suporte, deixando para trás o equivalente a camadas de pele1.

Se os pesquisadores movessem uma agulha através do gel de suporte, ele se consertava mais rápido do que outras técnicas semelhantes. Isso resulta em uma impressão de resolução mais alta do que os métodos anteriores e permite a impressão de estruturas da pele1 complicadas.

Os autores testaram o substituto da pele1 cortando um buraco em tecido6 de porco e imprimindo uma pele1 equivalente para preencher o buraco. Depois de cultivar o sistema modelo por 14 dias, eles viram sinais14 de reparo de feridas.

Essa cultura do modelo demonstrou que, ao longo de 21 dias, os componentes celulares desempenharam um papel fundamental na remodelação da matriz de suporte em arquiteturas comparáveis ​​às da pele1 saudável.

De fato, foi demonstrado que mesmo aos sete dias pós-implantação, ocorreu a integração do implante12, com mobilização do tecido adiposo15 do tecido6 circundante para dentro da própria construção.

“Usamos uma mancha que nos permitiu quantificar a integração que obtivemos entre o material original e o tecido”, disse o autor Liam Grover. “Conseguimos demonstrar alguma integração mesmo após um curto período de tempo.”

A equipe não pode avaliar a cicatrização de feridas crônicas com o substituto de pele1 porque esse processo leva mais tempo do que o seu modelo permitia, que era de apenas 14-21 dias. No entanto, o próximo passo é testar modelos mais longos e apropriados para feridas profundas crônicas. O objetivo final é reparar a pele1 humana e reduzir as cicatrizes10 em todos os cenários de pacientes.

Com esses resultados iniciais, acredita-se então que esses implantes podem facilitar a cicatrização, começando da fáscia16, até a superfície da pele1 – um mecanismo recentemente demonstrado ser fundamental em feridas profundas.

Veja também sobre "Enxerto17 de pele1", "Tratamento de feridas" e "O laser tratando lesões18 de pele1".

 

Fontes:
APL Bioengineering, Vol. 5, Nº 4, em 30 de novembro de 2021.
EurekAlert!, notícia publicada em 03 de dezembro de 2021.

 

NEWS.MED.BR, 2022. Uma técnica de impressão criou um equivalente da pele eficaz, que imita todas as três camadas da pele e é capaz de curar feridas. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/tecnologia-e-saude/1407745/uma-tecnica-de-impressao-criou-um-equivalente-da-pele-eficaz-que-imita-todas-as-tres-camadas-da-pele-e-e-capaz-de-curar-feridas.htm>. Acesso em: 27 jan. 2022.

Complementos

1 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
2 Epiderme: Camada superior ou externa das duas camadas principais da pele.
3 Derme: Camada interna das duas principais camadas da pele. A derme é formada por tecido conjuntivo, vasos sanguíneos, glândulas sebáceas e sudoríparas, nervos, folículos pilosos e outras estruturas. É constituída por uma fina camada superior que é a derme papilar e uma camada mais grossa, mais baixa, que é a derme reticular.
4 Hipoderme: Tecido conectivo frouxo (localizado sob a DERME), que liga a PELE fracamente aos tecidos subjacentes. Pode conter uma camada (pad) de ADIPÓCITOS, que varia em número e tamanho, conforme a área do corpo e o estado nutricional, respectivamente.
5 Lesão: 1. Ato ou efeito de lesar (-se). 2. Em medicina, ferimento ou traumatismo. 3. Em patologia, qualquer alteração patológica ou traumática de um tecido, especialmente quando acarreta perda de função de uma parte do corpo. Ou também, um dos pontos de manifestação de uma doença sistêmica. 4. Em termos jurídicos, prejuízo sofrido por uma das partes contratantes que dá mais do que recebe, em virtude de erros de apreciação ou devido a elementos circunstanciais. Ou também, em direito penal, ofensa, dano à integridade física de alguém.
6 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
7 Gordura: Um dos três principais nutrientes dos alimentos. Os alimentos que fornecem gordura são: manteiga, margarina, óleos, nozes, carnes vermelhas, peixes, frango e alguns derivados do leite. O excesso de calorias é estocado no organismo na forma de gordura, fornecendo uma reserva de energia ao organismo.
8 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
9 Anexos: 1. Que se anexa ou anexou, apenso. 2. Contíguo, adjacente, correlacionado. 3. Coisa ou parte que está ligada a outra considerada como principal. 4. Em anatomia geral, parte acessória de um órgão ou de uma estrutura principal. 5. Em informática, arquivo anexado a uma mensagem eletrônica.
10 Cicatrizes: Formação de um novo tecido durante o processo de cicatrização de um ferimento.
11 Cicatriz: Formação de um novo tecido durante o processo de cicatrização de um ferimento.
12 Implante: 1. Em cirurgia e odontologia é o material retirado do próprio indivíduo, de outrem ou artificialmente elaborado que é inserido ou enxertado em uma estrutura orgânica, de modo a fazer parte integrante dela. 2. Na medicina, é qualquer material natural ou artificial inserido ou enxertado no organismo. 3. Em patologia, é uma célula ou fragmento de tecido, especialmente de tumores, que migra para outro local do organismo, com subsequente crescimento.
13 Injeção: Infiltração de medicação ou nutrientes líquidos no corpo através de uma agulha e seringa.
14 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
15 Tecido Adiposo: Tecido conjuntivo especializado composto por células gordurosas (ADIPÓCITOS). É o local de armazenamento de GORDURAS, geralmente na forma de TRIGLICERÍDEOS. Em mamíferos, existem dois tipos de tecido adiposo, a GORDURA BRANCA e a GORDURA MARROM. Suas distribuições relativas variam em diferentes espécies sendo que a maioria do tecido adiposo compreende o do tipo branco.
16 Fáscia: Fáscia é uma bainha, uma folha ou qualquer outra agregação dissecável de tecido conjuntivo que se forma sob a pele para anexar, fechar e separar músculos e outros órgãos internos. Ela é composta de tecidos conectivos fibrosos, moles, colágenos, soltos e densos espalhados por todo o corpo. O sistema fascial interpenetra e envolve todos os órgãos, músculos, ossos e fibras nervosas, dotando o corpo de uma estrutura funcional e proporcionando um ambiente que permite que todos os sistemas corporais operem de forma integrada.
17 Enxerto: 1. Na agricultura, é uma operação que se caracteriza pela inserção de uma gema, broto ou ramo de um vegetal em outro vegetal, para que se desenvolva como na planta que o originou. Também é uma técnica agrícola de multiplicação assexuada de plantas florais e frutíferas, que permite associar duas plantas diferentes, mas gerações próximas, muito usada na produção de híbridos, na qual uma das plantas assegura a nutrição necessária à gema, ao broto ou ao ramo da outra, cujas características procura-se desenvolver; enxertia. 2. Na medicina, é a transferência especialmente de células ou de tecido (por exemplo, da pele) de um local para outro do corpo de um mesmo indivíduo ou de um indivíduo para outro.
18 Lesões: 1. Ato ou efeito de lesar (-se). 2. Em medicina, ferimento ou traumatismo. 3. Em patologia, qualquer alteração patológica ou traumática de um tecido, especialmente quando acarreta perda de função de uma parte do corpo. Ou também, um dos pontos de manifestação de uma doença sistêmica. 4. Em termos jurídicos, prejuízo sofrido por uma das partes contratantes que dá mais do que recebe, em virtude de erros de apreciação ou devido a elementos circunstanciais. Ou também, em direito penal, ofensa, dano à integridade física de alguém.
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