Se construyó un sistema de nanofibras inteligentes para la prevención del proceso de envejecimiento y las complicaciones relacionadas con la edad; mediante la combinación de nanofibras biodegradables con compuestos naturales, ricos en moléculas bioactivas. Gracias a su estructura de alta porosidad, las nanofibras inteligentes permiten el intercambio de nutrientes y gases con la piel. Además, protegen el tejido cubierto contra infecciones bacterianas y virales.
Estructura de las nanofibras
Las nanofibras son biomiméticas, se asemejan a la matriz extracelular, y han demostrado ampliamente que estimulan la regeneración tisular. También se conocen como una excelente cubierta protectora antimicrobiana de la piel. A diferencia de las nanopartículas, podrían prepararse como herramientas totalmente seguras que cumplan con todas las normas de seguridad para aplicaciones médicas. Además, los compuestos bioactivos encapsulados pueden liberarse de las nanofibras, concretamente mediante la regulación controlada de la descomposición de las nanofibras.
Investigación de las propiedades
El objetivo principal del trabajo realizado por el Departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Sassari, fue averiguar si los extractos de semillas de mirto, en combinación con un andamio nanofibroso; podrían prevenir el proceso de envejecimiento de la piel, estimulando la regeneración tisular. Además se investigó si la nanofibra inteligente de policaprolactona (PCL ) se puede utilizar potencialmente como dispositivo médico para mejorar la entrega de moléculas bioactivas de extractos de mirto (NanoPCL-M).
El desarrollo y la optimización de un modelo de piel novedoso fue otro objetivo de este estudio. Se estableció un biorreactor con diferente diafonía entre las poblaciones de células para imitar la organización in vivo de la piel. Para evaluar el envejecimiento de la piel, analizaron la expresión de los genes del ciclo celular, los genes de producción de la matriz y la actividad asociada a la senescencia de la B-galactosidasa. Todo en células madre y fibroblastos derivados de la piel, en diferentes condiciones. Los efectos morfológicos del tratamiento con NanoPCL-M sobre las características de los queratinocitos también se evaluaron con la ayuda de microscopios electrónicos SEM y TEM.
Pretratamiento con nanofibras inteligentes
El pretratamiento administrado con NanoPCL-M vehiculado en los cultivos por el flujo del biorreactor, imita un tratamiento tópico que llega primero a los queratinocitos. Luego a la capa basal que contiene las células madre y finalmente a la dermis, compuesta principalmente por fibroblastos.
Se demostró que estas nanofibras funcionalizadas (NanoPCL-M) fueron capaces de aumentar la viabilidad de las células madre y los fibroblastos. Como resultado contrarrestaron el envejecimiento provocado por el estrés oxidativo. Además, la prueba de senescencia celular (B-galactosidasa), destaca el efecto protector del Nano PCL-M sobre el envejecimiento inducido por radiación UV.
En general, los resultados indican que NanoPCL-M es capaz de interferir con los mecanismos moleculares responsables del envejecimiento inducido por los rayos ultravioleta. Estos involucran la vía de la pluripotencia celular y la senescencia celular.
Las nanofibras de PCL funcionalizadas podrían ser aplicadas con éxito en productos cosméticos por sus propiedades fisicoquímicas; capaces de liberar bajo control sustancias bioactivas y así prevenir el proceso de envejecimiento en un modelo dinámico de piel. Las nanofibras inteligentes electrohiladas podrían representar una alternativa atractiva a las máscaras comerciales clásicas. Como por ejemplo las nanofibras para transportar colágeno, ácido ascórbico, ácido hialurónico y otras moléculas en la piel.
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