Le ferite croniche sono un grave problema di salute per i pazienti diabetici e gli anziani e in casi estremi possono persino portare all’amputazione. I ricercatori della Chalmers University of Technology, in Svezia, e l’Università di Friburgo, in Germania, utilizzando la stimolazione elettrica, hanno sviluppato un metodo che accelera il processo di guarigione, facendo guarire le ferite tre volte più velocemente.
C’è un vecchio detto svedese che dice che non bisogna mai trascurare una piccola ferita o un amico bisognoso, una piccola ferita per la maggior parte delle persone, non porta a gravi complicazioni ma molte diagnosi comuni rendono la guarigione della ferita molto più difficile. Le persone con diabete, lesioni spinali o cattiva circolazione sanguigna hanno una ridotta capacità di guarigione delle ferite, ciò significa un maggior rischio di infezione e ferite croniche, che a lungo andare possono portare a conseguenze gravi come l’amputazione.
Maria Asplund, professoressa associata di Bioelettronica presso la Chalmers University of Technology, ha condotto la ricerca, ha affermato:
«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 tra gli altri, un punto di svolta per i diabetici e gli anziani che spesso soffrono molto per le ferite che non guariscono».
Stimolazione elettrica guidata delle cellule per una guarigione più rapida
I ricercatori sono partiti 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 siano soggette all’elettrotassi (movimento delle cellule o degli organismi o di una sua parte in una particolare direzione in risposta a una corrente elettrica), significa che “migrano” direzionalmente nei campi elettrici. Praticamente se un campo elettrico viene posto in una piastra 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 possa essere utilizzato per guidare elettricamente le cellule al fine di far guarire più velocemente le ferite. Utilizzando un minuscolo chip ingegnerizzato, sono stati in grado di confrontare la guarigione delle ferite in una pelle artificiale, stimolando una ferita con l’elettricità e lasciando che una guarisse senza elettricità. Le differenze sono state sorprendenti.
Maria Asplund ha detto:
«Siamo riusciti a dimostrare che la vecchia ipotesi sulla stimolazione elettrica, può essere utilizzata per far guarire le ferite molto più velocemente. Per studiare esattamente come funziona per le ferite, abbiamo sviluppato una sorta di biochip su cui abbiamo coltivato le cellule della pelle, su cui abbiamo poi creato piccole ferite. Poi abbiamo stimolato una ferita con un campo elettrico, che l’ha chiaramente portata a guarire tre volte più velocemente della ferita guarita senza stimolazione elettrica».
Speranza per i pazienti diabetici
Il team di ricercatori in relazione al diabete, nello studio pubblicato nella rivista Lab on a Chip, si sono anche concentrati sulla guarigione delle ferite, un problema di salute in crescita in tutto il mondo. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e la Federazione Internazionale del Diabete hanno evidenziato che attualmente un adulto su 11 ha una qualche forma di diabete.
Maria Asplund ha affermato:
«Abbiamo esaminato i modelli di ferite del diabete e verificato se il nostro metodo potesse essere efficace anche in quei casi. Abbiamo visto che quando imitiamo il diabete nelle cellule, le ferite sul chip ingegnerizzato 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 della pelle sane».
Passo successivo per il trattamento individuale
I ricercatori della Chalmers University of Technologys recentemente hanno ricevuto una cospicua sovvenzione che consentirà loro di continuare la ricerca in questo campo e, a lungo termine, di sviluppare prodotti per la guarigione delle ferite destinati ai consumatori. Prodotti simili sono già usciti in passato, ma sono necessarie ulteriori ricerche di base per sviluppare prodotti efficaci che generino un’intensità di campo elettrico sufficiente e stimolino nel modo giusto ogni individuo. È qui che entrano in scena Maria Asplund e i suoi colleghi. Maria Asplund ha affermato:
«Ora per fare un passo avanti verso una ferita realistica, stiamo osservando come le diverse cellule della pelle interagiscono durante la stimolazione. Vogliamo sviluppare un concetto per poter “scansionare” le ferite e adattare la stimolazione in base alla singola lesione. Siamo convinti che in futuro questa sia la chiave per aiutare efficacemente le persone con ferite a guarigione lenta».
Ulteriori informazioni sullo studio
La ricerca “Guarigione della ferita microfluidica bioelettronica: una piattaforma per studiare la stimolazione a corrente continua di collettivi cellulari danneggiati” è stata pubblicata nella rivista Lab on a Chip. L’articolo è stato scritto da Sebastian Shaner, Anna Savelyeva, Anja Kvartuh, Nicole Jedrusik, Lukas Matter, José Leal e Maria Asplund. I ricercatori lavorano presso l’Università di Friburgo in Germania e la Chalmers University of Technology.
I ricercatori nel loro studio, hanno dimostrato che la guarigione delle ferite sulla pelle artificiale stimolata con corrente elettrica era tre volte più veloce rispetto alla pelle che guariva naturalmente. Il campo elettrico era basso, circa 200 mV/mm, e non ha avuto un impatto negativo sulle celle.
Il metodo messo a punto dai ricercatori si basa su un biochip microfluidico su cui è possibile far crescere la pelle artificiale, stimolarla con una corrente elettrica e studiarla 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 (ERC). Recentemente al progetto sono stati concessi nuovi finanziamenti in modo che la ricerca possa arrivare sul mercato e beneficiare i pazienti.
