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

A pele exibe uma estrutura complexa que consiste em três camadas predominantes (epiderme, derme e hipoderme). As feridas crônicas são profundas e difíceis de reparar. Frequentemente, a parte superior da lesão 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 pele e mau reparo em longo prazo, resultando em tecido cicatricial e redução associada na função.

Embora existam várias substituições de pele, não houve soluções que recapitulassem as funções químicas, mecânicas e biológicas que existem na pele 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 pele. O material imita todas as três camadas da pele, 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 pele: a hipoderme, ou camada de gordura, a derme e a epiderme.

“Você efetivamente tem três tipos de células 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.”

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

Durante a impressão, as camadas de pele 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 pele.

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 pele complicadas.

Os autores testaram o substituto da pele cortando um buraco em tecido de porco e imprimindo uma pele equivalente para preencher o buraco. Depois de cultivar o sistema modelo por 14 dias, eles viram sinais 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 pele saudável.

De fato, foi demonstrado que mesmo aos sete dias pós-implantação, ocorreu a integração do implante, com mobilização do tecido adiposo do tecido 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 pele 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 pele humana e reduzir as cicatrizes em todos os cenários de pacientes.

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

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