Novo hidrogel injetável ataca as bactérias e estimula a regeneração óssea!

Cirurgias em pacientes por acidentes automobilísticos, combate a feridas, tratamento de câncer e outras condições podem levar a infecções ósseas que são difíceis de tratar e podem atrasar a cura até que sejam resolvidas. Agora, os pesquisadores desenvolveram um hidrogel injetável de dupla ação, capaz de atacar as bactérias e estimular a regeneração óssea com uma única aplicação contendo dois componentes ativos.

O Hidrogel Injetável

O hidrogel injetável, que é uma rede de cadeias de polímeros reticulados, contém a enzima lisostapina e a proteína BMP-2, que regenera os ossos. Em um novo estudo usando um pequeno modelo animal, pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia mostraram uma redução significativa em uma infecção causada por Staphylococcus aureus – uma infecção comum em cirurgia ortopédica – junto com a regeneração em grandes defeitos ósseos.

“O tratamento para infecções ósseas agora exige muitas cirurgias para eliminar a infecção e curar o osso lesionado”, nossa ideia era desenvolver um material bifuncional que faz as duas coisas em uma única etapa. Isso seria melhor para o paciente, custaria menos e reduziria o tempo de hospitalização. Mostramos que podemos projetar o hidrogel injetável para controlar a entrega e a liberação de ambos, tanto a enzima antimicrobiana e como a proteína regenerativa”, disse ao 4Medic o Dr Andrés J. García, diretor executivo do Instituto de Bioengenharia e Biociência Parker H. Petit, do Instituto de Tecnologia da Geórgia.

A terapia baseada em hidrogel pode ser usada para tratar infecções ósseas estabelecidas e como profilática durante a cirurgia para prevenir a infecção. As infecções ósseas hoje em dia são frequentemente tratadas com antibióticos sistêmicos e cirurgias para limpar a lesão. Se a infecção ocorre com implantes, eles geralmente devem ser removidos. Uma vez que a infecção se foi, uma cirurgia adicional pode ser necessária para implantar proteínas que estimulam o crescimento ósseo e restauram o implante. E as bactérias mortas podem provocar uma reação inflamatória prejudicial.

Os cientistas escolheram a lisostapina, uma enzima que mata as bactérias clivando as paredes das células sem gerar inflamação. A enzima continua trabalhando dentro do hidrogel depois de polimerizar.

Além de tratar infecções, a nova técnica pode ser usada para prevenir a infecção durante a cirurgia. Por exemplo, se um parafuso estava sendo inserido para reparar uma lesão, o hidrogel pode ser aplicado nas roscas dos parafusos. O gel macio não afetaria o reparo.

Novo hidrogel injetável ataca as bactérias e estimula a regeneração óssea
O pesquisador Christopher Johnson prepara amostras de hidrogel Injetável – Crédito: Georgia Tech

O material de hidrogel tem sido usado no corpo humano antes e é projetado para deixar rapidamente o local de tratamento. “O hidrogel se divide em pequenos blocos de construção que são excretados na urina, após várias semanas, não há material sintético deixado no corpo e é substituído por tecido cicatricial normal”, disse Dr Andrés.

A ideia é que os estudos e o hidrogel esteja disponível ainda este ano. O estudo, foi publicado e está a disposição da comunidade médica-científica na revista Science Advances.

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