Il metodo può essere un punto di svolta per i diabetici, gli anziani, e tutti quei pazienti colpiti da malattie che non favoriscono la guarigione delle ferite.
Le ferite croniche sono un grave problema di salute per i pazienti diabetici e gli anziani – in casi estremi possono persino portare all’amputazione.
Utilizzando la stimolazione elettrica, i ricercatori di un progetto della Chalmers University of Technology, in Svezia, e dell’Università di Friburgo, in Germania, hanno sviluppato un metodo che accelera il processo di guarigione, facendo guarire le ferite tre volte più velocemente.
Per la maggior parte delle persone, una piccola ferita non porta a complicazioni gravi, ma molte patologie comuni rendono la guarigione delle ferite molto più difficile.
Le persone con diabete, lesioni spinali o cattiva circolazione del sangue hanno una ridotta capacità di guarigione delle ferite.
Ciò significa un maggiore rischio di infezione e ferite croniche – che a lungo andare può portare a conseguenze così gravi come l’amputazione.
Un gruppo di ricercatori di Chalmers e dell’Università di Friburgo ha sviluppato un metodo che utilizza la stimolazione elettrica per accelerare il processo di guarigione.
“Le ferite croniche sono un enorme problema sociale di cui non sentiamo molto parlare. La nostra scoperta di un metodo che può guarire le ferite fino a tre volte più velocemente può essere un punto di svolta per i diabetici e gli anziani, tra gli altri, che spesso soffrono molto di ferite che non guariscono “, afferma Maria Asplund, professore associato di bioelettronica presso la Chalmers University of Technology e capo della ricerca sul progetto.
I ricercatori hanno lavorato partendo da una vecchia ipotesi secondo cui la stimolazione elettrica della pelle danneggiata può essere utilizzata per guarire le ferite.
L’idea è che le cellule della pelle sono elettrotattiche, il che significa che “migrano” direzionalmente nei campi elettrici.
Ciò significa che se un campo elettrico viene inserito in una capsula di Petri con cellule della pelle, le cellule smettono di muoversi in modo casuale e iniziano a muoversi nella stessa direzione.
I ricercatori hanno studiato come questo principio può essere utilizzato per guidare elettricamente le cellule al fine di far guarire le ferite più velocemente.
Utilizzando un piccolo chip ingegnerizzato, i ricercatori sono stati in grado di confrontare la guarigione delle ferite nella pelle artificiale, stimolando una ferita con l’elettricità e lasciando guarire senza elettricità. Le differenze erano sorprendenti.
“Siamo stati in grado di dimostrare che la vecchia ipotesi sulla stimolazione elettrica può essere utilizzata per far guarire le ferite significativamente più velocemente.
Per studiare esattamente come funziona per le ferite, abbiamo sviluppato una sorta di biochip su cui abbiamo coltivato cellule della pelle, in cui abbiamo poi creato piccole ferite.
Poi abbiamo stimolato una ferita con un campo elettrico, che chiaramente ha portato a guarire tre volte più velocemente della ferita che è guarita senza stimolazione elettrica “, dice Maria Asplund.
Nello studio, i ricercatori si sono anche concentrati sulla guarigione delle ferite in relazione al diabete, un problema di salute crescente in tutto il mondo.
Uno su 11 adulti oggi ha una qualche forma di diabete secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e la Federazione Internazionale del Diabete.
“Abbiamo esaminato i modelli di diabete delle ferite e studiato se il nostro metodo potrebbe essere efficace anche in quei casi. Abbiamo visto che quando imitiamo il diabete nelle cellule, le ferite sul chip guariscono molto lentamente. Tuttavia, con la stimolazione elettrica possiamo aumentare la velocità di guarigione in modo che le cellule colpite dal diabete corrispondano quasi alle cellule sane della pelle “, dice Asplund.
I ricercatori Chalmers hanno recentemente ricevuto una grande sovvenzione che consentirà loro di continuare la loro ricerca sul campo e, a lungo termine, consentire lo sviluppo di prodotti per la guarigione delle ferite per i consumatori sul mercato.
Prodotti simili sono già usciti in precedenza, ma è necessaria una ricerca di base per sviluppare prodotti efficaci che generino abbastanza forza del campo elettrico e stimolino nel modo giusto per ogni individuo. È qui che Asplund e i suoi colleghi entrano in scena:
“Ora stiamo osservando come le diverse cellule della pelle interagiscono durante la stimolazione, per fare un passo avanti verso una ferita realistica. Vogliamo sviluppare un concetto per essere in grado di “scansionare” le ferite e adattare la stimolazione in base alla singola ferita. Siamo convinti che questa sia la chiave per aiutare efficacemente le persone con ferite a lenta guarigione in futuro “, afferma Asplund.
Nel loro studio, i ricercatori hanno dimostrato che la guarigione delle ferite sulla pelle artificiale stimolata con la corrente elettrica era tre volte più veloce rispetto alla pelle che guariva naturalmente. Il campo elettrico era basso, circa 200 mV/mm, e non aveva un impatto negativo sulle celle.
Il metodo sviluppato dai ricercatori si basa su un biochip microfluidico su cui la pelle artificiale può essere coltivata, stimolata con una corrente elettrica e studiata in modo efficace e controllato. Il concetto consente ai ricercatori di condurre più esperimenti in parallelo sullo stesso chip.
Il progetto di ricerca è iniziato nel 2018 ed è finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (CER). Il progetto ha recentemente ottenuto maggiori finanziamenti in modo che la ricerca possa avvicinarsi di un passo al mercato e al beneficio dei pazienti.
Immagine: Science Brush | Hassan A. Tahini
