Elaboran un apósito de alto poder cicatrizante con una proteína de la piña

Investigadores alían los efectos antiinflamatorios de la bromelina con la nanocelulosa bacteriana en un producto que potencializa la cicatrización en cortes, quemaduras e incluso en heridas ulcerativas

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Los efectos antiinflamatorios de una proteína presente en la piña o ananá se unieron a la nanocelulosa bacteriana. Y el resultado de esta unión es la creación de un apósito –bajo la forma de cataplasma o gel– que puede utilizarse para promover la cicatrización de cortes, quemaduras e incluso heridas ulcerativas.

Esta novedad surge de un estudio realizado en Brasil por investigadores de la Universidad de Sorocaba (Uniso) y de la Universidad de Campinas (Unicamp). Los resultados de este trabajo, que contó con el apoyo de la FAPESP, salieron publicados en Scientific Reports, una revista del grupo Nature.

En pruebas realizadas en laboratorio, se sumergieron membranas de nanocelulosa bacteriana durante 24 horas en una solución de bromelina, la proteína de la piña. Y el resultado fue un incremento de nueve veces en la actividad antimicrobiana de la nanocelulosa bacteriana.

“Quienes padecen heridas graves saben muy bien la diferencia que marca el contar con un buen apósito. Éste debe crear una barrera contra los microorganismos a los efectos de evitar contaminaciones, y también ser capaz de promover una actividad antioxidante para disminuir el proceso inflamatorio de células muertas y pus”, dijo Angela Faustino Jozala, coordinadora del Laboratorio de Microbiología Industrial y Procesos Fermentativos (LaMInFe) de la Uniso y una de las autoras del artículo.

Con la bromelina, los investigadores percibieron que además de incrementar las propiedades antimicrobianas de la nanocelulosa bacteriana, también se creó una barrera selectiva que potenció la actividad proteica y otras actividades importantes para la cicatrización, tales como el aumento de antioxidantes y la expansión de la vascularización.

“El mayor problema de una piel no íntegra es la contaminación. El paciente queda susceptible a padecer una infección en casos de quemaduras, cortes o heridas ulcerativas. La bromelina crea esa barrera que es tan importante”, dijo Faustino Jozala.

Tanto la nanocelulosa bacteriana como la bromelina son antiguas conocidas de la ciencia y de la industria farmacéutica y alimenticia. La proteína del ananá se utiliza para suavizar carnes, y su propiedad de romper proteínas, conocida por desbridamiento celular, es objeto de interés en la industria farmacéutica.

Grosso modo, la bromelina posee la capacidad de limpiar el tejido necrosado de la herida y formar una barrera protectora contra los microorganismos. Sin embargo, debido a que es una enzima, tiene limitaciones de uso en la industria, toda vez que es fácilmente desnaturalizada y degradada, aparte de ser instable en algunas fórmulas.

En tanto, la nanocelulosa bacteriana puede aplicarse como reemplazo temporal sobre la piel o como cataplasma en el tratamiento de lesiones ulcerativas, pues alivia el dolor, protege contra las infecciones bacterianas y ayuda en el proceso de regeneración del tejido.

Al igual que la celulosa vegetal, la nanocelulosa bacteriana es producida en su forma pura sin otros polímeros. Esto la dota de la capacidad de modelarse en estructuras tridimensionales, capaces de retener una gran cantidad de agua sin impedir el intercambio gaseoso.

“Es una biofábrica. La bacteria Gluconacetobacter xylinus, por ejemplo, produce la celulosa como si tricotase polímeros de glucosa. Lo que hicimos en nuestro estudio consistió en potenciar con la bromelina la acción cicatrizante de esa nanocelulosa que ya estábamos produciendo en nuestra plataforma de bioproductos”, dijo Faustino Jozala.

La unión perfecta

De acuerdo con este estudio, 30 minutos después de incorporársela a membranas de nanocelulosa bacteriana, se observó una liberación mayor de bromelina y con mayor capacidad de acción antimicrobiana. Las membranas de nanocelulosa bacteriana actuaron en la selección de la absorción o la liberación de bromelina.

Más allá de la asociación entre la bromelina y la nanocelulosa bacteriana, este trabajo contó con otra derivación importante. Con la ayuda de la FAPESP, el equipo de investigadores de la Uniso creó una plataforma destinada a la producción y a la purificación de bioproductos. En ese nuevo laboratorio se está elaborando la nanocelulosa bacteriana.

En el marco de otro proyecto, que también cuenta con el apoyo de la FAPESP y que se lleva adelante en la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la Unicamp, se empezó estudiar la extracción de la bromelina presente en el tallo y en el fruto de la piña.

“Estábamos produciendo nanocelulosa bacteriana, pero apuntábamos a ampliar los poderes curativos del producto. Luego de una reunión con el grupo de la Unicamp, que ya extraía la bromelina utilizando cáscaras provenientes de restos de la industria de la pulpa, vimos que esta unión tenía futuro”, dijo Faustino Jozala.

Tanto el costo de la producción de bromelina como el la de nanocelulosa bacteriana –y la parte de la purificación de las sustancias– bajó al utilizarse residuos y restos de la industria alimenticia, tales como las cáscaras de ananá de empresas que producen pulpa de la fruta. Ahora los investigadores apuntan a establecer nuevas colaboraciones y suscitar el interés de las empresas para la producción a gran escala del nuevo apósito.

Puede leerse el artículo intitulado Bacterial Nanocellulose Loaded with Bromelain: Assessment of Antimicrobial, Antioxidant and Physical-Chemical Properties (doi: 10.1038/s41598-01718271-4), de Janaína Arten Ataide, Nathália Mendes de Carvalho, Márcia de Araújo Rebelo, Marco Vinícius Chaud, Denise Grotto, Marli Gerenutti, Mahendra Rai, Priscila Gaba Mazzola y Angela Faustino Jozala, en Scientific Reports, en el siguiente enlace: nature.com/articles/s41598-017-18271-4.