UNIVERSIDAD DE SHEFFIELD

Introducción

Las infecciones crónicas de heridas son una pandemia silenciosa que amenaza con convertirse en una crisis sanitaria mundial. El costo del tratamiento de heridas crónicas como las úlceras del pie diabético (UPD) se estima en 17 mil millones de dólares al año, cifra superior a la de los cinco cánceres más costosos de EE. UU. El desafío es global y la predicción actual es que para 2030 habrá 578 millones personas con diabetes (aumento del 36% desde 2020), y más del 30% de las personas con diabetes experimentarán una úlcera durante su vida y el 60% de estas úlceras se infectarán. Este creciente problema es causado por la resistencia a los antimicrobianos (RAM) y se pronostica que para 2050, la RAM causará 10 millones de muertes al año, lo que generará un shock potencial de 100 billones de dólares para la economía mundial. El aumento del uso de antibióticos podría hacer que la RAM se salga de control alimentando la contaminación por antibióticos, devastando el medio ambiente natural y creando importantes reservas ambientales de resistencia a los antimicrobianos.

Desafortunadamente, el tratamiento de las heridas crónicas depende predominantemente de un número limitado de opciones. Estos incluyen el desbridamiento manual de baja tecnología y apósitos protectores de bajo costo o, alternativamente, apósitos y medicamentos antimicrobianos de alta tecnología y alto costo. Todos abordan un solo elemento del problema. Las infecciones graves requieren antibióticos sistémicos y amputación cuando todo lo demás falla.

El plasma a presión atmosférica a baja temperatura está surgiendo como una nueva e interesante tecnología para controlar infecciones y estimular la curación de heridas recalcitrantes. El beneficio del plasma se ha demostrado en ensayos clínicos que muestran que el tratamiento reduce la carga bacteriana en las heridas y estimula la curación sin efectos secundarios adversos a largo plazo. Por lo tanto, el plasma se diferencia de cualquier otro tratamiento de heridas debido a su doble acción para controlar la infección y estimular la curación. Esto se atribuye con mayor frecuencia a la mezcla única y compleja de especies reactivas de oxígeno (ROS) y especies reactivas de nitrógeno (RNS), conocidas colectivamente como especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (RONS), generadas por el plasma.

Figura: Características físicas del hidrogel de PVA que incluyen a) conformabilidad, b) estirabilidad y c) hinchamiento antes y después de la incubación en agua. También se muestran las relaciones de hinchamiento cuantificadas para los hidrogeles de PVA no tratados (0 min) y para los hidrogeles de PVA tratados con plasma en d) potencial flotante (PVA-FLT) y e) conectados a tierra (PVA-GND) con tiempos de tratamiento con plasma de 2,5, 10, y 20 min (n = 3). * En (a) y (b) se muestran secciones más grandes de hidrogeles de PVA que las utilizadas en los experimentos para mayor claridad.

Comentarios

Un equipo de científicos internacionales ha desarrollado un tratamiento eficaz para prevenir infecciones en heridas crónicas que no implica antibióticos

El tratamiento implica la activación con plasma (gas eléctrico) de apósitos de hidrogel para producir una mezcla única de diferentes oxidantes químicos que aplicados a la herida son eficaces para descontaminar y ayudar a la curación de heridas crónicas.

El nuevo método supone un importante avance que podría revolucionar el tratamiento de las úlceras y heridas internas del pie diabético. Más de 540 millones de personas viven con diabetes en todo el mundo, de las cuales el 30 por ciento desarrollará una úlcera en el pie durante su vida.

 Un equipo de científicos internacionales ha desarrollado un tratamiento eficaz para las heridas crónicas que no utiliza antibióticos, sino un gas ionizado para activar un apósito. El tratamiento implica la activación con plasma de apósitos de hidrogel (que se utilizan comúnmente en apósitos para heridas) con una mezcla única de diferentes oxidantes químicos que son eficaces para descontaminar y ayudar a la curación de heridas crónicas.

Los investigadores de la Universidad de Sheffield y la Universidad de Australia del Sur, que dirigieron el estudio, creen que el nuevo método es un avance significativo en la lucha contra los patógenos resistentes a los antibióticos y tiene el potencial de cambiar el tratamiento de las úlceras y heridas internas del pie diabético.  

El profesor Rob Short, catedrático de Química de la Universidad de Sheffield y coautor del estudio, afirmó: “Más de 540 millones de personas viven con diabetes en todo el mundo, de las cuales el 30 por ciento desarrollará una úlcera en el pie durante su vida. Se trata de una pandemia mundial desatendida que aumentará aún más en los próximos años debido al aumento de la obesidad y la falta de ejercicio”.

“Sólo en Inglaterra, cada semana reciben tratamiento entre 60.000 y 75.000 personas por úlceras del pie diabético. La infección es uno de los principales riesgos. Cada vez más, muchas infecciones no responden al tratamiento antibiótico normal debido a bacterias resistentes, lo que provoca 7.000 amputaciones al año.”

"Existe una necesidad urgente de innovación en el manejo y tratamiento de heridas y es un verdadero privilegio ser parte del equipo internacional que ha estado trabajando en este tratamiento alternativo durante más de 10 años".

El coste del tratamiento de heridas crónicas como las úlceras del pie diabético ya supera los 17 mil millones de dólares estadounidenses al año.

Los beneficios del gas ionizado de plasma frío ya se han demostrado en ensayos clínicos, lo que demuestra que no sólo controla la infección, sino que también estimula la curación. Esto se debe al potente cóctel químico de oxidantes, concretamente especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (RONS), que produce cuando mezcla y activa las moléculas de oxígeno y nitrógeno en el aire ambiente.

El Dr. Endre Szili, de la Universidad de Australia del Sur, quien dirigió el estudio, publicado esta semana en la revista Advanced Functional Materials, dijo: “Los antibióticos y los apósitos de plata se usan comúnmente para tratar heridas crónicas, pero ambos tienen inconvenientes.

“La creciente resistencia a los antibióticos es un desafío global y también existen grandes preocupaciones sobre la toxicidad inducida por la plata. En Europa, los apósitos de plata se están eliminando progresivamente por este motivo”.

El equipo internacional de científicos ha demostrado que los apósitos de hidrogel que activan el plasma con RONS hacen que el gel sea mucho más potente y mata las bacterias comunes. Aunque el foco de este estudio fueron las úlceras del pie diabético, la tecnología podría aplicarse a todas las heridas crónicas e infecciones internas.

“A pesar de los recientes resultados alentadores en el uso de la terapia con hidrogel activado por plasma (PAHT), enfrentamos el desafío de cargar hidrogeles con concentraciones suficientes de RONS necesarias para el uso clínico. Hemos superado este obstáculo empleando un nuevo método electroquímico que mejora la activación del hidrogel”, afirmó el Dr. Szili.

Además de matar las bacterias comunes (E. coli y P. aeruginosa) que causan la infección de las heridas, los investigadores dicen que los hidrogeles activados por plasma también podrían ayudar a activar el sistema inmunológico del cuerpo, lo que puede ayudar a combatir las infecciones. "Las infecciones crónicas de las heridas son una pandemia silenciosa que amenaza con convertirse en una crisis sanitaria mundial", añadió el Dr. Szili.

"Es imperativo que encontremos tratamientos alternativos a los antibióticos y los apósitos de plata porque cuando estos tratamientos no funcionan, a menudo se producen amputaciones".

“Una gran ventaja de nuestra tecnología PAHT es que se puede utilizar para tratar todas las heridas. Es un tratamiento ambientalmente seguro que utiliza los componentes naturales del aire y el agua para producir sus ingredientes activos, que se degradan a componentes no tóxicos y biocompatibles”.

“Los ingredientes activos podrían administrarse durante un período prolongado, mejorando el tratamiento y con más posibilidades de penetrar un tumor. El plasma tiene un enorme potencial en el mundo médico, y esto es sólo la punta del iceberg", afirma el Dr. Szili.

El siguiente paso implicará ensayos clínicos para optimizar la tecnología electroquímica para el tratamiento en pacientes humanos.