Material é absorvido pelo corpo, reduz inflamações e ajuda na cicatrização; dispositivo foi testado em ratos com 100% de eficácia
O GLOBO
MASSACHUSETTS - Cientistas americanos conseguiram desenvolver
parafusos feitos totalmente de seda para reparar fraturas em ratos. Caso
seja comprovada sua eficácia, a nova técnica deve substituir os
dispositivos feitos em metal e que possui a desvantagem de causas
estresse ao osso subjacente, além de aumentar o risco de infecção e má
cicatrização.
Os pesquisadores da Escola de Engenharia da Universidade Tufts e do Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC), ambos de Massachussets, nos Estados Unidos, utilizaram proteína de seda pura derivada de casulos de bichos-da-seda para desenvolver placas e parafusos cirúrgicos. Segundo o estudo, os dispositivos oferecem melhor remodelação óssea após lesão e ainda podem ser absorvidos pelo corpo ao longo do tempo, eliminando a necessidade de remoção cirúrgica após a cicatrização - o que acontece com reparações feitas com objetos de metal.
“Ao contrário do metal, a composição da proteína de seda pode ser semelhante à composição do osso”, escreveu Samuel Lin, da Divisão de Cirurgia Plástica e Reconstrutiva em BIDMC e um dos principais autores do estudo em artigo publicado na revista “Nature Communications”. “Materiais de seda são extremamente robustos. Eles mantêm a estabilidade estrutural sob temperaturas muito altas e suportam condições ambientais extremas, além de serem facilmente esterilizados”.
Os cientistas produziram 28 parafusos e os implantaram membros de seis ratos. Eles observaram os animais por um período entre quatro e oito semanas. Por ser feito de fibra natural, os dispositivos começaram a se dissolver.
“Nenhum parafuso falhou durante a implantação”, disse David Kaplan, engenheiro biomédico da Tufts, especialista em implantações biomédicas com seda. Segundo ele, a seda demora para inchar e, por isso, consegue manter sua integridade mecânica mesmo quando entra em contato com fluidos e tecidos circundantes durante a cirurgia.
“Outra grande vantagem da seda é que pode ela estabiliza e distribui componentes bioativos, de modo que as placas e parafusos de seda podem, na verdade, fornecer antibióticos para prevenir a infecção, medicamentos para melhorar o crescimento do osso e outros agentes terapêuticos para apoiar a cicatrização”, afirmou Kaplan.
Os resultados sugerem que o uso de placas e parafusos de seda pode poupar pacientes das complicações provenientes do uso de dispositivos de metal ou sintéticos, que também aumentam o risco de inflamações.
“Como os parafusos de seda são radioluzentes (transparentes em raios-X), pode ser mais fácil para o cirurgião ver como a fratura está progredindo durante o período pós-operatório, sem o impedimento dos dispositivos de metal”, explicou Lin. “E ter um sistema eficaz em que os parafusos e placas ‘derretem’ uma vez que a fratura está curada pode ser o grande benefício. Estamos muito animados para continuar este trabalho em modelos animais maiores e, finalmente, em ensaios clínicos humanos”.
Os pesquisadores da Tufts utilizaram proteínas de seda da espécie de mariposa Bombyx mori, cuja larva produz fios de seda. Produzida a partir das glândulas do bicho-da-seda, a proteína é dobrada em formas complexas, o que lhe confere propriedades únicas de resistência e versatilidade.
- Queremos produzir uma série de aparelhos ortopédicos baseados nessa tecnologia para os casos em que não é desejável que as peças permaneçam no corpo - disse Kaplan à BBC. - Esse tipo de material não interfere em aparelhos de raio x, não dispara alarmes e não gera sensibilidade ao frio como o metal.
A seda já vem sendo utilizada na medicina para suturas, mas recentemente pesquisadores alemães cobriram próteses de silicone com uma fina camada de proteínas de seda geradas em laboratório e sugeriram que elas reduzem ou previnem as dores causadas pelos implantes.
Os pesquisadores da Escola de Engenharia da Universidade Tufts e do Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC), ambos de Massachussets, nos Estados Unidos, utilizaram proteína de seda pura derivada de casulos de bichos-da-seda para desenvolver placas e parafusos cirúrgicos. Segundo o estudo, os dispositivos oferecem melhor remodelação óssea após lesão e ainda podem ser absorvidos pelo corpo ao longo do tempo, eliminando a necessidade de remoção cirúrgica após a cicatrização - o que acontece com reparações feitas com objetos de metal.
“Ao contrário do metal, a composição da proteína de seda pode ser semelhante à composição do osso”, escreveu Samuel Lin, da Divisão de Cirurgia Plástica e Reconstrutiva em BIDMC e um dos principais autores do estudo em artigo publicado na revista “Nature Communications”. “Materiais de seda são extremamente robustos. Eles mantêm a estabilidade estrutural sob temperaturas muito altas e suportam condições ambientais extremas, além de serem facilmente esterilizados”.
Os cientistas produziram 28 parafusos e os implantaram membros de seis ratos. Eles observaram os animais por um período entre quatro e oito semanas. Por ser feito de fibra natural, os dispositivos começaram a se dissolver.
“Nenhum parafuso falhou durante a implantação”, disse David Kaplan, engenheiro biomédico da Tufts, especialista em implantações biomédicas com seda. Segundo ele, a seda demora para inchar e, por isso, consegue manter sua integridade mecânica mesmo quando entra em contato com fluidos e tecidos circundantes durante a cirurgia.
“Outra grande vantagem da seda é que pode ela estabiliza e distribui componentes bioativos, de modo que as placas e parafusos de seda podem, na verdade, fornecer antibióticos para prevenir a infecção, medicamentos para melhorar o crescimento do osso e outros agentes terapêuticos para apoiar a cicatrização”, afirmou Kaplan.
Os resultados sugerem que o uso de placas e parafusos de seda pode poupar pacientes das complicações provenientes do uso de dispositivos de metal ou sintéticos, que também aumentam o risco de inflamações.
“Como os parafusos de seda são radioluzentes (transparentes em raios-X), pode ser mais fácil para o cirurgião ver como a fratura está progredindo durante o período pós-operatório, sem o impedimento dos dispositivos de metal”, explicou Lin. “E ter um sistema eficaz em que os parafusos e placas ‘derretem’ uma vez que a fratura está curada pode ser o grande benefício. Estamos muito animados para continuar este trabalho em modelos animais maiores e, finalmente, em ensaios clínicos humanos”.
Os pesquisadores da Tufts utilizaram proteínas de seda da espécie de mariposa Bombyx mori, cuja larva produz fios de seda. Produzida a partir das glândulas do bicho-da-seda, a proteína é dobrada em formas complexas, o que lhe confere propriedades únicas de resistência e versatilidade.
- Queremos produzir uma série de aparelhos ortopédicos baseados nessa tecnologia para os casos em que não é desejável que as peças permaneçam no corpo - disse Kaplan à BBC. - Esse tipo de material não interfere em aparelhos de raio x, não dispara alarmes e não gera sensibilidade ao frio como o metal.
A seda já vem sendo utilizada na medicina para suturas, mas recentemente pesquisadores alemães cobriram próteses de silicone com uma fina camada de proteínas de seda geradas em laboratório e sugeriram que elas reduzem ou previnem as dores causadas pelos implantes.
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