Biomateriales y Nanoterapia para mejorar la cicatrización de las heridas de la piel
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5087310/
Los biomateriales se han utilizado con éxito en la fabricación de productos clínicamente aprobados para ayudar a la curación de heridas. Sin embargo, actualmente no existen biomateriales aprobados que liberen componentes bioactivos (como factores de crecimiento, citocinas, quimiocinas, plásmidos, proteínas recombinantes, pequeñas moléculas, terapia celular, etc.) que influyan directamente en la cascada de cicatrización de heridas. Las nanopartículas han cobrado importancia en el campo de la medicina regenerativa en las dos últimas décadas. Muchos procesos biológicos ocurren a través de mecanismos que actúan fundamentalmente a escala nanométrica. Así, materiales como las NPs pueden utilizarse como herramientas únicas para la administración de fármacos, la obtención de imágenes, la detección y el sondeo de procesos biológicos. En el contexto de la cicatrización de heridas, las propiedades especiales de las NPs como la conductividad eléctrica, la actividad antimicrobiana, la elevada relación superficie/volumen, la hinchazón y la contracción convierten a las NPs en recursos versátiles. Los tratamientos emergentes que utilizan biomateriales o nanopartículas para tratar múltiples aspectos son muy prometedores para mejorar el cuidado de las heridas y se sumarán al arsenal clínico para tratar las heridas que no cicatrizan bien.
Factores que Afectan a la Cicatrización de las Heridas
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2903966/
Se ha demostrado que varios micronutrientes son importantes para una reparación óptima. El magnesio funciona como cofactor para muchas enzimas que participan en la síntesis de proteínas y colágeno, mientras que el cobre es un cofactor necesario para la citocromo oxidasa, para la superóxido dismutasa antioxidante citosólica y para la reticulación óptima del colágeno. El zinc es un cofactor de la polimerasa del ADN y del RNA, y una deficiencia de zinc provoca un deterioro significativo en la cicatrización de las heridas. El hierro es necesario para la hidroxilación de la prolina y la lisina y, como resultado, una deficiencia grave de hierro puede dar lugar a un deterioro de la producción de colágeno. La cicatrización de las heridas es un proceso biológico complejo que consta de hemostasia, inflamación, proliferación y remodelación. Uno o varios factores pueden intervenir en una o varias fases individuales, contribuyendo al resultado global del proceso de curación.
Iones metálicos en las vías antimicrobianas de los macrófagos: funciones emergentes del zinc y el cobre
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3712485/pdf/bsr033e049.pdf
La interacción entre el zinc y los macrófagos es compleja. El zinc parece potenciar la actividad microbicida de los macrófagos, al tiempo que limita las respuestas inflamatorias excesivas que pueden ser perjudiciales para el huésped. La redistribución de la reserva de zinc intracelular a los fagosomas y otros compartimentos vesiculares puede permitir a los macrófagos aprovechar la actividad de este ion metálico para la destrucción microbiana. A la inversa, este encapsulamiento fuera del citoplasma, así como la exportación inducible de zinc citoplasmático de los macrófagos, también puede permitir a estas células privar de zinc a ciertos patógenos para limitar su crecimiento. Los macrófagos pueden utilizar el cobre en las estrategias de defensa del huésped a través de varios mecanismos que incluyen la generación aguda y retardada de ROS, así como la exportación de hierro como medio para limitar el crecimiento bacteriano. Muchos de los genes de transporte de cobre también han sido implicados en la defensa del huésped mediada por los macrófagos (por ejemplo, CTR1, CTR2, ATP7A, CP).
El zinc y la salud de la piel: visión general de la fisiología y la farmacología
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16029676
Se sabe que el zinc desempeña un papel fundamental en la fisiología humana en general, lo que probablemente explica muchos de sus usos terapéuticos desde hace varios miles de años. Los papeles específicos que desempeña el zinc en la salud y la función de la piel son menos conocidos, aunque probablemente sean igual de importantes si se tienen en cuenta las manifestaciones de la falta de zinc en la dieta, que incluyen dermatitis de moderadas a graves. OBJETIVO: Proporcionar una revisión crítica de la literatura científica en cuanto a la importancia fisiológica del zinc para la piel, la base bioquímica de estos efectos y los aspectos farmacológicos de la terapéutica del zinc. RESULTADOS Y CONCLUSIONES: La piel está en continuo estado de renovación, lo que supone una gran demanda de enzimas y proteínas basadas en el zinc que dirigen este proceso. La importancia del zinc desde el punto de vista fisiológico es especialmente evidente en los estudios sobre la curación de heridas y la reducción de la inflamación. Durante estos procesos, las elevadas cantidades necesarias de zinc pueden complementarse externamente, lo que generalmente aumenta los índices de los procesos naturales. La administración tópica de zinc implica la optimización farmacológica de la administración de zinc, a menudo mediada por la solubilidad del material de zinc y las interacciones dentro de la matriz del producto.
Intervenciones Terapéuticas Impulsadas por la Nanotecnología en la Curación de Heridas: Usos y Aplicaciones Potenciales
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5364456/
Las propiedades antibacterianas intrínsecas de las nanopartículas de óxido de zinc (nZnO) impulsan el uso de estos nanomateriales en varios apósitos para heridas basados en hidrogeles.
Acción del estrés oxidativo en el envejecimiento celular
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-89132010000600009
El aumento de los niveles de ROS puede conducir a la necrosis al provocar la transición de la permeabilidad mitocondrial, inhabilitando la potencia y la recuperación del ATP celular. La isquemia puede afectar a los mecanismos de defensa antioxidante de las células acumulando radicales libres mediante la producción de aniones superóxido debido a la reducción indirecta e incompleta del oxígeno por parte de las mitocondrias modificadas, o por la acción de la oxidasa de los leucocitos y las células del parénquima. Otro tipo de muerte celular es la apoptosis (muerte celular silenciosa), diseñada para eliminar las células no deseadas del huésped mediante la activación de eventos programados internamente, los realizados por un grupo de productos génicos. La inducción del proceso apoptótico puede producirse por los ácidos biliares hidrófobos, que probablemente retuvieron la liberación del citocromo C, originado por el estrés oxidativo, aumentando la actividad de caspasas específicas y conduciendo a la fragmentación del ADN, lo que desencadena la apoptosis bioquímica característica. En relación con la esclerosis lateral amiotrófica, informan de estudios que asocian el estrés oxidativo con la patogénesis de la enfermedad, debido a la comprobación del aumento de la concentración del aldehído 4-hidroxi-2-trans nonenal de 8-OHdG y de la nitrotirosina en pacientes con la enfermedad. La presencia de enzimas que degradan los nucleótidos, ATP, ADP y AMP en las enfermedades crónicas no transferibles de orden neurológico indican la implicación del estrés oxidativo en la génesis de la enfermedad, ya que el cerebro consume altas cantidades de oxígeno y es susceptible al estrés oxidativo debido a que el metabolismo de neurotransmisores como el glutamato y la dopamina, que genera ROS, consume las defensas antioxidantes, provocando la peroxidación lipídica de las membranas neuronales así como cambios en la homeostasis celular. Las pruebas realizadas con antioxidantes no enzimáticos (vitaminas A, E, C, flavonoides, carotenoides y minerales) y la restricción calórica y los ejercicios físicos se han demostrado como alternativas beneficiosas para reducir, proteger y prevenir la expansión de los daños oxidativos de las biomoléculas y el envejecimiento celular.
Naturaleza y Propiedades de los Cationes Metálicos en Soluciones Acuosas
http://www.6csnfn.pjoes.com/pdf/15.4/655-663.pdf
El contenido total de calcio y magnesio en el agua de mar, según sus modelos elaborados, se determina mediante ecuaciones del tipo siguiente y considerando la formación de las tres moléculas básicas asociadas: ( ) 2+ 2+ 0 + 0 4 3 3 tot M = M + MSO + MHCO + MCO donde 2+ M representa los iones 2+ Ca o 2+ Mg. Se saca de los datos accesibles que ca. 91% de los iones 2+ Ca presentes en el agua de mar se presentan en forma de iones libres y la participación de pares de iones consecutivos asciende adecuadamente a 8,0, 1,0 y 0,2%. En el caso de los iones 2+ Mg la participación de los iones libres es menor y asciende al 87% y la participación de los pares de iones adecuados asciende al 11,0, 1,0 y 0,3%. Los iones pertenecientes al grupo de elementos mencionados determinan las propiedades fisicoquímicas básicas del agua de mar. Los cationes de los oligoelementos se presentan en concentraciones mucho más bajas, es decir, en cantidades de micro y submicrogramos por 1 kilogramo de agua de mar. Se trata de iones como 3+ Fe , 2+ Zn , 2+ Mn , 2+ Ni , 2+ Co y 2+ Cu . Son de principal importancia en el caso de toda la serie de procesos biológicos que ocurren en el medio marino.
Procedimientos actuales de curación de heridas y posibles cuidados
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4443476/
La cicatrización de las heridas, incluidas las agudas y las crónicas, es uno de los principales retos clínicos del mundo. Otros métodos de curación de heridas, como el recubrimiento de la piel y la administración de factores de crecimiento, también necesitan una mejora significativa para curar las heridas de forma adecuada y sin retrasos. Están surgiendo nuevas estrategias de cicatrización de heridas, como la administración de SiRNA y la selección de moléculas de mRNA y receptores en el microambiente de la herida. Las células madre aisladas de diferentes tejidos, como la médula ósea, el tejido adiposo y la jalea de Wharton del cordón umbilical, también tienen un alto potencial de uso en la curación de heridas agudas y crónicas.
Transición de la inflamación a la proliferación: un paso crítico durante la cicatrización de heridas
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5021733/
La cicatrización anormal de las heridas, como las úlceras de difícil curación y la cicatrización excesiva, se asocia a una transición ineficaz o fallida entre estas dos fases, lo que indica que dirigirse a la transición de la fase inflamatoria a la proliferativa podría ofrecer una nueva vía de desarrollo terapéutico. Se ha sugerido que la supresión de la inflamación puede ser beneficiosa para promover la cicatrización de las heridas crónicas y reducir las cicatrices.
Redefinición del Microbioma de las Heridas Crónicas: Las Comunidades Fúngicas son Prevalentes, Dinámicas y Asociadas con el Retraso en la Cicatrización
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5013295/
Las comunidades fúngicas (el micobioma) en las heridas crónicas predicen el tiempo de cicatrización, se asocian a malos resultados y forman biopelículas mixtas de hongos y bacterias. Hemos perfilado longitudinalmente 100 úlceras de pie diabético que no cicatrizan con la secuenciación de alto rendimiento del locus del espaciador transcrito interno 1 (ITS1) panfúngico, estimando que hasta el 80% de las heridas contienen hongos, mientras que los cultivos realizados en paralelo capturaron sólo el 5% de las heridas colonizadas. El "micobioma" era muy heterogéneo a lo largo del tiempo y entre sujetos. La diversidad fúngica aumentó con la administración de antibióticos y la aparición de una complicación clínica. Las proporciones del phylum Ascomycotafueron significativamente mayores (P = 0,015) al inicio del estudio en las heridas que tomaron >8 semanas para sanar. La necrosis de la herida se asoció claramente con las especies de hongos patógenos, mientras que los taxones identificados como hongos filamentosos alergénicos se asociaron con bajos niveles de inflamación sistémica. El cultivo dirigido de heridas colonizadas de forma estable por patógenos reveló que se formaron biopelículas interdominiales entre las levaduras y las bacterias co-aisladas.
Papel de la superóxido dismutasa 3 en la inflamación de la piel
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22763488
En 1982, Marklund y sus colaboradores descubrieron una tercera enzima SOD y la denominaron SOD3 sobre la superóxido dismutasa extracelular (EC-SOD), ya que se demostró que era la forma predominante en fluidos extracelulares como la linfa, el líquido sinovial y el plasma. Muchos estudios se han centrado en el efecto antioxidante de la SOD3 en el pulmón y la pared vascular, donde se expresa en gran medida. Así, se han estudiado ampliamente las funciones de SOD3 como enzima antioxidante en la inflamación pulmonar mediada por ROS y en enfermedades vasculares como la isquemia y la aterosclerosis, así como su mecanismo. Sin embargo, nuestros estudios revelaron que el papel de SOD3 en la inflamación no se debe simplemente a la eliminación de radicales, sino que afecta a las respuestas inmunitarias y a la iniciación de señales. Además, descubrimos que la SOD3 se expresa en toda la epidermis y la dermis, y que sus niveles se alteran con la progresión de la inflamación. Teniendo en cuenta que la piel es el principal contacto con el entorno exógeno, incluidos los rayos UV, los agentes patógenos y las sustancias químicas, es necesario comprender el papel de la SOD3 en la prevención o supresión de la inflamación de la piel. Aquí, abordamos el papel emergente de SOD3 en la supresión de la inflamación de la piel y la respuesta inmune.
El Papel del Estrés Oxidativo y el Tratamiento Antioxidante en la Neuropatía Diabética Experimental
http://diabetes.diabetesjournals.org/content/46/Supplement_2/S38
El estrés oxidativo está presente en el estado diabético. El estrés oxidativo parece deberse principalmente a los procesos de isquemia nerviosa y autooxidación por hiperglucemia.
Estudio clínico de la superóxido dismutasa en la úlcera aftosa recurrente
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1786954
Se determinó la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) en eritrocitos obtenidos de 74 pacientes con úlceras aftosas recurrentes (UAR) y 100 individuos sanos. Los resultados mostraron que el nivel de actividad de la SOD en la UAR era significativamente inferior al de los controles (P inferior a 0,01). La actividad de la SOD en 30 casos de RAU en el período de intervalo fue elevada en el reexamen, pero seguía siendo inferior a la de los controles (P inferior a 0,01). Hay pruebas de que el daño de los radicales superóxido (O.2) y la disminución de la actividad de la SOD pueden desempeñar papeles importantes en la patogénesis de la RAU. Se llevó a cabo un ensayo aleatorio, doble ciego, controlado con placebo y cruzado sobre la SOD de membrana en 40 pacientes con RAU. Los resultados demostraron que el índice de eficacia de la SOD era del 90%, siendo notablemente superior al del placebo. Se sugiere que la SOD de membrana, como medicamento tópico, podría aumentar la concentración de SOD en las superficies ulcerosas, prevenir la lesión inducida por el O.2, disminuir la permeabilidad capilar, aliviar la inflamación y mejorar la curación de la úlcera.
Un régimen de tratamiento con sulfato de cobre e hidroxilisina para mejorar el colágeno
http://www.fasebj.org/content/27/6/2421.long
Los resultados encontraron que el sulfato de cobre aumenta significativamente los enlaces cruzados de piridinolina (PYR) en todos los grupos que contienen sulfato de cobre con respecto a los controles. Cuando se combinaron el sulfato de cobre y la hidroxilisina, el resultado fue sinérgico, con un aumento de 10 veces el contenido de PYR respecto a los controles. Este aumento de los enlaces cruzados PYR se manifestó en un aumento significativo de 3,3 veces en las propiedades de tracción del grupo de sulfato de cobre + hidroxilisina. Además, se detectó un aumento del 123% con respecto a los valores de control en el grupo de sulfato de cobre en cuanto al módulo de agregación. Estos datos dilucidan el papel del sulfato de cobre y la hidroxilisina en la mejora de las propiedades biomecánicas de los tejidos neo a través de la mejora de la reticulación del colágeno.
Penetración en la piel de compuestos metálicos con especial referencia al cobre
http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/15376520500194718
La transformación de los datos de ese estudio, basada en ciertos supuestos, conduce a valores estimados de Kp de 10(-6) a 10(-5) cm/h para las sales de cobre ensayadas, valores que se sitúan en el extremo inferior de las tasas de difusividad cutánea medidas para las sales de metales de transición. Los coeficientes de permeabilidad del sulfato y el acetato de cobre acuosos a través de la epidermis humana in vitro medidos en nuestro laboratorio son del orden de 10(-6) cm/h. Para los compuestos de cobre formulados en combinación con compuestos de zinc con fines terapéuticos, aplicados sobre la piel humana dermatomada in vitro en varios vehículos, los coeficientes de penetración aparente Kp se situaron en el rango de 3,2 x 10(-6) y 1,6 x 10(-5) cm/h.
Expresión del factor de crecimiento endotelial vascular inducido por el cobre y curación de heridas
http://ajpheart.physiology.org/content/282/5/H1821
La Angiogénesis desempeña un papel fundamental en la cicatrización de las heridas. Entre los muchos factores de crecimiento conocidos, se cree que el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) es la señal más prevalente, eficaz y de larga duración que se sabe que estimula la angiogénesis en las heridas. Mientras que hace dos décadas se puso de manifiesto el papel directo del cobre para facilitar la angiogénesis, las dianas específicas de la acción del cobre seguían sin estar claras.La terapéutica basada en el cobre representa un enfoque factible para promover la curación de las heridas dérmicas.
Efectos del factor de crecimiento endotelial vascular y del estrés oxidativo por el cobre en los fibroblastos dérmicos
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22324999
En esta investigación se estudió el mecanismo del efecto antienvejecimiento de la piel de los iones de cobre de los polvos de óxido cuproso. Se expusieron los fibroblastos dérmicos al cobre y se examinó la expresión (niveles de proteínas y/o promotores) de los tipos I, III y V de colágeno, la proteína de choque térmico-47 (HSP-47), la elastina, la fibrilina-1 y la fibrilina-2, el TGF-β1, el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y, además, el daño de la membrana y la peroxidación de lípidos. También se determinó la actividad antioxidante directa del cobre. La investigación indica que el potencial antienvejecimiento y de regeneración de la piel del cobre se debe a su estimulación de las proteínas ECM, TGF-β1, VEGF, y a la inhibición de los efectos del estrés oxidativo en concentraciones fisiológicas; y apoya su uso en cosmética.
Estudios sobre los iones de zinc y cobre en relación con la cicatrización de heridas en machos y hembras de cabra enana de África occidental.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28262855
La cicatrización de las heridas sigue siendo un problema clínico difícil que requiere un tratamiento preciso y eficaz para reducir la morbilidad y la mortalidad. Se ha demostrado que la cicatrización de las heridas depende de la disponibilidad de oligoelementos adecuados, como el cobre y el zinc, que sirven de cofactores enzimáticos y componentes estructurales en la reparación de los tejidos. El objetivo de este estudio es evaluar la distribución del zinc y el cobre que se encuentran en el cabello y en la piel durante la cicatrización de las heridas epidérmicas. La herida cicatrizó más rápido en las cabras hembras que en los machos. La relación entre el cobre y el zinc es clínicamente más importante que la concentración de cualquiera de estos metales traza.
El sulfato de zinc administrado por iontoforesis transdérmica mejora la resistencia a la rotura de las heridas quirúrgicas en la piel de ratas diabéticas inducidas por aloxano
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23896840
Investigar el efecto del sulfato de zinc administrado por iontoforesis transdérmica (TDI) sobre la resistencia mecánica de las heridas quirúrgicas realizadas en la piel de ratas diabéticas. El sulfato de zinc administrado por iontoforesis transdérmica tuvo un efecto beneficioso sobre la resistencia mecánica de las cicatrices producidas en la piel de ratas diabéticas. Esta terapéutica puede tener potencial para reducir las complicaciones observadas en las heridas quirúrgicas de la piel en sujetos diabéticos, principalmente en las fases más vulnerables de las incisiones a las dehiscencias, fugas e infecciones.
Óxido de zinc dopado con Cu y sus compuestos de poliofeno: preparación y propiedades antibacterianas
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653513016433?via%3Dihub
El óxido de zinc dopado con Cu y sus nanocompuestos de poliofeno se prepararon por los métodos Sol-Gel y de polimerización in situ, respectivamente. Se caracterizaron las estructuras, morfologías y composiciones de las muestras. Las propiedades antibacterianas de las muestras sobre tres tipos de cepas se determinaron mediante el uso de zonas de inhibición de polvo, concentraciones inhibitorias mínimas y concentraciones bactericidas mínimas. El estudio confirmó que las actividades antibacterianas de los compuestos eran mejores que las de cada uno de sus componentes. Los mecanismos antibacterianos de las muestras se discutieron más a fondo.
Magnesio sistémico para mejorar la calidad de la recuperación posquirúrgica en la mastectomía segmentaria ambulatoria: un ensayo aleatorio, doble ciego y controlado con placebo.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24491463
Este estudio demostró que el magnesio sistémico mejora la calidad de la recuperación postoperatoria en pacientes sometidas a mastectomía segmentaria ambulatoria. El magnesio sistémico es una estrategia segura, barata y eficaz para mejorar la calidad de la recuperación tras la cirugía ambulatoria. Queda por determinar si el magnesio sistémico perioperatorio puede mejorar la calidad de la recuperación postoperatoria de los pacientes sometidos a procedimientos ambulatorios.
Micronutrientes Antioxidantes en Traumatismos Mayores y Quemaduras: Evidencia y Práctica
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.849.5861&rep=rep1&type=pdf
Existen suficientes pruebas de los beneficios clínicos de los suplementos de oligoelementos y vitaminas para justificar tanto su introducción en la práctica clínica como para fomentar la realización de más ensayos controlados y bien diseñados sobre diferentes proporciones de micronutrientes.
Cobre y Zinc, función biológica y significado del desequilibrio Cobre/Zinc
Más que la concentración de Zn o Cu en el suero sanguíneo, es importante el equilibrio entre ellos. Si el equilibrio se altera, varios sistemas orgánicos pueden verse afectados. Se pueden prevenir diferentes enfermedades cuando se toman suplementos, y diferentes fármacos afectan a las concentraciones de Cu y Zn lo que puede provocar la aparición de diferentes enfermedades.
Propiedades antibacterianas del magnesio in vitro y en un modelo in vivo de infección por Staphylococcus aureus resistente a la meticilina asociada a implantes
http://aac.asm.org/content/58/12/7586.full.pdf
La implantación de un clavo intramedular de Mg en la cavidad ósea de una rata protegió el implante de la contaminación bacteriana y mejoró la formación de hueso nuevo periimplantario. Sugerimos que los biomateriales biodegradables a base de Mg tienen un gran potencial para aplicaciones de implantes ortopédicos antibacterianos, para prevenir y/o tratar la infección asociada al implante, y así mejorar la eficacia y la seguridad terapéutica.
Apósitos bioactivos para heridas - Apósitos para heridas - una revisión de 2015
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4662938/pdf/40681_2015_Article_22.pdf
El último tipo de apósitos modernos son los apósitos bioactivos y se fabrican con biomateriales que desempeñan un papel importante en el proceso de cicatrización. Estos apósitos son conocidos por su biocompatibilidad, biodegradabilidad y naturaleza no tóxica y se derivan generalmente de tejidos naturales o de fuentes artificiales como el colágeno, el ácido hialurónico, el quitosano, el alginato y la elastina. Los polímeros de estos materiales se utilizan solos o combinados según la naturaleza y el tipo de herida. Los apósitos biológicos se incorporan a veces con factores de crecimiento y antimicrobianos para mejorar el proceso de curación de las heridas.