Apósitos de nanocelulosa bacteriana biológicamente activos para regeneración de la córnea

La nanocelulosa bacteriana, más asequible y fácil de conservar que los tratamientos actuales, se impregnará con factores de crecimiento para acelerar la regeneración de la córnea.

Muestra de un apósito de nanocelulosa bacteriana. ICMAB.

Investigadoras del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB) del CSIC están desarrollando unos nuevos apósitos de nanocelulosa, biológicamente activos, para tratar heridas en la córnea. El equipo del proyecto está formado por tres investigadoras del Grupo de nanopartículas y Nanocomposites (@NNgroupICMAB) del ICMAB-CSIC: Anna Roig, que lidera el proyecto, Irene Anton-Salas y Anna Laromaine. Además, el proyecto cuenta con la colaboración del Centro de Oftalmología Barraquer, que ayudará desde la perspectiva clínica con materiales y experiencia técnica.

Los apósitos, de dimensiones ajustables según las necesidades clínicas y de un grosor de aproximadamente un milímetro son de nanocelulosa bacteriana, un material de origen biológico fabricado a partir de cultivos bacterianos. La bacteria Komagataeibacter xylinus (K. xylinus) es una de las especies más eficientes en la producción de este tipo de celulosa. Cuando estas bacterias están en un medio acuoso con glucosa producen nanofibras de celulosa entretejidas formando una membrana continua y estable.

Esta nanocelulosa presenta excelentes características que hacen de ella una buena alternativa  a los materiales actualmente usados para curar heridas oculares: es semitransparente, tiene una gran capacidad de retención de líquido (como un hidrogel), es biocompatible, no contiene toxinas, es flexible pero muy resistente, y puede usarse como sustrato para el crecimiento celular.

En el estudio, publicado en Biomateriales Science, se demuestra que la nanocelulosa se puede fijar mediante sutura, tiene una muy buena adaptación al contorno del ojo y una gran estabilidad en contacto con tejidos. El siguiente paso del proyecto consiste en añadir moléculas bioactivas en la nanocelulosa, tales como factores de crecimiento y sustancias anti-inflamatorias para acelerar la regeneración corneal.

«Hasta ahora, las lesiones graves de la córnea son tratadas con apósitos de membrana amniótica, pero estos tratamientos no son accesibles a todo el mundo. Sin embargo, los apósitos de nanocelulosa serían mucho más fáciles de producir y almacenar y, sobre todo, mucho más asequibles «, explica Anna Roig.

FIGURA: IMÁGENES DE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DEL MATERIAL PROBADO PARA VENDAJE CORNEAL (CELULOSA BACTERIANA) Y EL MATERIAL DE REFERENCIA (MEMBRANA AMNIOTICA) DESTACANDO SUS SIMILITUDES.

«En el futuro, si se transfiere esta tecnología a la industria, se podrían obtener estos apósitos a partir de materias primas mucho más accesibles y económicas, como de residuos orgánicos», añade Irene Anton-Salas, investigadora predoctoral del Icmab- CSIC.

Las lesiones en la córnea son extremadamente delicadas, molestas y dolorosas. Su cuidado es importante para que no deriven en problemas más graves. En este sentido, los apósitos de nanocelulosa protegerán la córnea y acelerarán su correcta regeneración, evitando infecciones y proporcionando la hidratación adecuada hasta su curación.

Anteriormente, Anna Laromaine dirigió el proyecto PLANT NANOHEALING en el que se demostró que esta nanocelulosa refuerza la cicatrización en plantas.

El proyecto CORNEAL-BC recibirá financiación del programa SEMILLA, de la AGAUR (Agencia de Gestión de Ayudas Universitarias y de Investigación, Generalidad de Cataluña), FEDER (Fondo Europeo de Desarrollo Regional) y de la Secretaría de Universidades e Investigación de Departamento de Empresa y Conocimiento de la Generalidad de Cataluña. Este programa selecciona proyectos de investigación innovadores con posibilidades de incorporar productos a el sector productivo e industrial.


Artículo de referencia: Anton-Salas, E. et al. Bacterial nanocellulose as a corneal bandage material: A comparison with amniótico membrane. Biomateria. Sci. Accepted, (2020). DOI: 10.1039 / D0BM00083C

Fuente: ICMAB-CSIC