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Pele bioengenharia

Crônica Feridas são feridas que não cicatrizaram sozinhas em um determinado período de tempo. Eles podem ser gerenciados de diferentes maneiras, como curativos especializados, cirurgia (por exemplo, enxertos de pele e retalhos da própria pele do paciente) ou o uso de pele de bioengenharia.

O desenvolvimento da bioengenharia da pele foi motivado pela necessidade crítica de cobrir lesões extensas por queimaduras em pacientes com pele insuficiente para enxerto. Substitutos de pele de bioengenharia também têm sido usados extensivamente para uma variedade de feridas crônicas com o objetivo de uma cicatrização mais rápida e reduzida. infecção e melhor aparência cosmética.

O que é pele bioengenharia?

A pele produzida por bioengenharia consiste em uma camada externa epidérmico capa e/ou um dérmico camada (a camada de pele entre o epiderme e ele subcutâneo tecido) embutido em uma matriz acelular (uma estrutura de suporte) formando um substituto biológico para a pele.

Este tecido "artificial" pode ser cultivado a partir das próprias células do paciente ou de outras fontes "alogênicas" (não próprias). A maioria das peles comerciais de bioengenharia consiste em folhas de células derivadas de neonatal prepúcio (alogênico). O prepúcio neonatal é escolhido porque:

  • É uma fonte conveniente obtida de bebês saudáveis submetidos a circuncisão
  • tem um alto teor de epiderme queratinócitos Células mãe
  • as células crescem vigorosamente com alta atividade metabólica
  • Reações alérgicas contra as células são raras.

Como funciona a pele bioengenharia?

A pele bioengenharia foi projetada para assumir temporariamente as funções da epiderme e/ou derme até que a barreira cutânea do paciente se repare espontaneamente ou até que seja possível a substituição definitiva da pele com um enxerto de pele ou equivalente em cultura.

Acredita-se que a pele produzida por bioengenharia acelere a cicatrização de feridas ao introduzir células vivas para restaurar as condições necessárias para o reparo, incluindo:

  • ambiente úmido da ferida
  • suporte estrutural
  • citocinas e fatores de crescimento para estimular a resposta imune e a regeneração tecidual.

Características importantes para um substituto biossintético da pele incluem:

  • aderência rápida e sustentada à superfície da ferida
  • impermeabilidade ao ar livre bactérias
  • permite a transmissão de vapor de água semelhante à pele normal
  • estrutura de superfície interna que permite a migração celular /proliferação/ no crescimento de novos tecidos
  • flexível e maleável para que possa se adaptar a superfícies irregulares da ferida
  • biodegradável
  • baixo custo
  • vida útil indefinida
  • requisitos mínimos de armazenamento
  • Não antigênico, portanto, não está sujeito à rejeição imune pelo hospedeiro. hospedeiro
  • não local /sistêmico toxicidade.

Como a pele bioengenharia se compara aos enxertos de pele?

Os substitutos de pele de bioengenharia representam alternativas artificiais aos enxertos de pele. Suas vantagens incluem:

  • menos dor do que enxerto de pele
  • Menos complicações do que enxerto de pele
  • sempre disponível em qualquer quantidade necessária
  • pode ser aplicado em um ambiente de escritório
  • risco insignificante de infecção cruzada
  • Não há necessidade de colher enxertos ou curar feridas no local da colheita.

Para que é usada a pele bioengenharia?

Substitutos de pele projetados por tecidos surgiram como uma alternativa potencial ao enxerto de pele em pacientes com as seguintes condições:

  • Perna úlceras devido a venoso insuficiência

  • Úlceras nos pés diabéticos
  • Úlceras associadas a periférico arterial doença
  • úlceras vasculíticas
  • Úlceras por pressão (úlceras por pressão).

  • queimaduras graves
  • Epidermólise bolhosa (EB)
  • Pioderma gangrenoso
  • Sistêmico esclerose
  • Cirurgia de reconstrução mamária
  • Agudo feridas cirúrgicas como as causadas por excisão de pele Câncer.

Produtos comerciais de bioengenharia para a pele

Os produtos de bioengenharia para a pele que estão comercialmente disponíveis nos EUA e/ou na Europa estão listados abaixo.

produtos Descrição Indicações aprovadas pela FDA dos EUA Usos não aprovados Vantagens competitivas Desvantagens
Alloderm®
[LifeCell Inc. Woodlands, Texas, EUA]
Tecido de pele doado de cadáveres para fazer uma matriz dérmica acelular que foi liofilizada após o processamento. É usado para servir como suporte para a remodelação normal do tecido. a colágeno A estrutura fornece resistência à pele e não contém células que possam causar rejeição ou irritação. Duração do contato permanente.
Disponível na Austrália caso a caso.
Queimaduras/feridas de espessura total Outras formulações (Cymetra™, Repliform™) têm sido usadas para preencher Tecido macio defeitos em cirurgia plástica, ginecológica, odontológica e urológica Não rejeitado sem casos de transmissão viral após >100.000 aplicações do produto; 2 anos de vida útil Falta celular componentes
Apligraf®
[[Organogênese Inc. Cantão, Massachusetts EUA]
É um culturaderivados de pele humana equivalente. Assim como a pele humana, tem 2 camadas. A camada epidérmica superior é feita de seres humanos vivos. queratinócitos. A camada dérmica inferior consiste em fibroblastos combinado com colágeno bovino para produzir uma matriz proteica. Esta construção de pele viva é semelhante em proliferação celular à pele humana. Duração do contato permanente.
Disponível na Austrália apenas para ensaios clínicos.
Úlcera venosa/diabética Epidermólise bolhosa; relatos anedóticos, estudos de caso e ensaios piloto em muitas outras condições, como recorrente correção de hérnia, reconstrução da cavidade abdominal maior, queimaduras e úlceras de pressão Imita a função da derme; produto criopreservado 5 dias de validade; logística inconveniente de pedido e uso
Celaderm™
[Celadon Science LLC, Brookline, Massachusetts, EUA]
É um aloenxerto contendo queratinócitos ativos feitos de epitelial células do prepúcio neonatal. Embora metabolicamente ativos, não são capazes de proliferando. (Nenhum) Queimaduras de espessura parcial e total, feridas venosas > 6 meses de validade; relativamente barato; bons resultados em muitos estudos piloto Não aprovado pela FDA
Dermagraft®
[Smith and Nephew Inc. Largo, Flórida, EUA]
É um substituto dérmico biossintético de camada única feito de fibroblastos humanos obtidos do prepúcio neonatal e cultivados em uma tela de poliglactina bioreabsorvível por várias semanas. As proteínas da matriz são secretadas durante o período de cultura e incluem colágenos dérmicos humanos e fatores solúveis que criam uma matriz tridimensional usada como substituto dérmico ou substituto temporário da pele. Duração do contato permanente. Disponível no Reino Unido e Canadá. úlceras do pé diabético; úlceras secundárias à epidermólise bolhosa (Nenhum) Imita a função da derme; produto criopreservado Difícil logística de pedidos e pedidos; vida útil curta (a menos que armazenado criopreservado)
Epicel®
[Genzyme Biosurgery, Cambridge, Massachusetts, EUA]
Queratinócitos autólogos de tecido de pele saudável de um paciente são cultivados para formar autoenxertos epidérmicos cultivados. Os autoenxertos são processados em folhas que são fixadas a um suporte de gaze de vaselina usando clipes cirúrgicos de aço inoxidável. Duração do contato permanente. Queimaduras profundas de espessura parcial e total; congênito naevi (Nenhum) células autólogas; sem rejeição, alto incidência absorção Frágil; cerveja personalizada um dia de vida útil; mais baixo cosmese em muitos pacientes
Palmilha dérmica Endoform®
[Aroa Biosurgery, Nova Zelândia, comercializado pela Hollister Inc.]
um xenoenxerto a matriz extracelular (ECM) composto por uma mistura complexa de produtos biológicos moléculas. fornece estrutura, substratos e sinais para a cura regenerativa. Restaura as interações célula-ECM, auxilia na migração celular, promove novas vaso sanguíneo formar e neutralizar enzimas. As células dos pacientes migram para o andaime. Os pacientes são geralmente tratados uma vez por semana durante 6 a 12 semanas. Úlceras diabéticas, venosas, arteriais e de pressão. Espessura parcial e total e feridas cirúrgicas, trauma, drenagem, feridas tunelizadas/enfraquecidas (Nenhum) metaloproteinase de matriz inibição; cura rápida barata; sem necessidade de fixação; acessível em todos os locais de tratamento de feridas; 3 anos de vida útil Não deve ser aplicado se houver infecção aguda não controlada inflamaçãoexcessivo exsudato ou sangramento não indicado para queimaduras de terceiro grau
EZDerm™
[Brennen Medical Inc. Saint Paul, Minnesota, EUA]
É um xenoenxerto (enxerto de pele não humana) derivado de suíno (porco) de colágeno que foi quimicamente reticulado com aldeído para fornecer resistência e durabilidade. Queimaduras de espessura parcial, úlceras venosas, úlceras diabéticas, úlceras de pressão. (Nenhum) Vida útil relativamente longa Possível resposta imune e/ou transmissão de doenças
Integra®
[Integra a LifeSciences Corp. Plains-boro, NJ, EUA]
É um sistema de membrana de bicamada (duas camadas) feito de uma matriz porosa de fibras que reticulam o colágeno do tendão bovino e o glicosaminoglicano. A camada substituta epidérmica é feita de uma fina camada de poli silicone para ao controle umidade. Duração do contato permanente.
Produto disponível na Austrália.
Queimaduras profundas de espessura parcial e total (Nenhum) Duas camadas; boa função de barreira; usado em mais de 10.000 pacientes; vida útil moderada Remoção cirúrgica da camada de silicone necessária
Laserskin®
[Fidia Advanced Biopolymers, Itália]
Este produto é baseado em uma matriz biodegradável composta por um derivado de ácido hialurônico esterificado com benzila com ordem Ser estarmicroburacos perfurados para o crescimento e proliferação de queratinócitos autólogos. Os queratinócitos autólogos são isolados de uma pele. biópsia e cultivadas diretamente na matriz. O enxerto pode ser removido da cultura sem perturbar o arranjo das proteínas da membrana basal. Duração do contato permanente.
Atualmente, este produto está comercialmente disponível apenas na Europa.
(Nenhum) Queimaduras de espessura parcial, úlceras venosas e de pressão crônicas, vitiligo células autólogas; nenhuma rejeição; alta incidência de convulsão permanente Prazo de validade de dois dias; preparação personalizada frágil
Oasis®
[Healthpoint, EUA]
É um substituto de pele acelular feito de intestino delgado de suíno (porco). A matriz é composta por colágeno acelular e atua como cobertura da ferida. Ele acomoda a remodelação do tecido hospedeiro, fornecendo uma estrutura dérmica acelular para o crescimento do tecido. Pressão parcial/total, feridas/queimaduras venosas e diabéticas (Nenhum) 1,5 ano de vida útil potencial resposta imune
OrCel®
[Ortec International Inc. Nova York, Nova York, EUA]
Formalmente conhecido como Pele Cultivada Composta, é um equivalente de pele viva. Esta matriz celular de bicamada é feita de células da pele humana. [contendo queratinócitos e fibroblastos cultivados derivados do prepúcio neonatal] cultivados em esponja de colágeno bovino. Duração do contato permanente. Cirurgia reconstrutiva da mão em pacientes portadores de epidermólise bolhosa distrófica recessiva e para cicatrização de áreas doadoras de autoenxerto em pacientes queimados. Feridas venosas e diabéticas. imita citocina expressão de cicatrização da pele; Validade de 9 meses; criopreservado Requer armazenamento criopreservado
TransCyte®
[Smith and Nephew Inc. Flórida, EUA; Advanced Tissue Sciences Inc. La Jolla, Califórnia, EUA]
É um substituto de pele bilaminado feito de fibroblastos humanos cultivados em uma malha de nylon revestida com silicone e combinado com uma camada epidérmica sintética. Duração do contato temporário.
Produto disponível na Austrália.
Queimaduras de espessura total e parcial (Nenhum) Prazo de validade de 1,5 ano congelado A membrana de silicone deve ser removida.

Considerações de custo

Embora o custo de capital inicial do substituto de pele por bioengenharia seja maior do que os curativos de feridas padrão, a análise de custo-benefício mostrou que o custo total do uso de pele por bioengenharia pode ser menor do que o tratamento padrão devido à resolução mais precoce da ferida e menor tempo no hospital/cuidados assistidos.

Considerações éticas

As seguintes preocupações éticas e/ou religiosas associadas ao uso de substitutos da pele devem ser consideradas ao tratar pacientes com feridas crônicas.

  • O uso de órgãos de doadores ou tecidos animais na preparação de pele por bioengenharia pode causar problemas para grupos étnicos ou religiosos, veganos, vegetarianos e ativistas dos direitos dos animais.
  • Transmissão de doenças virais e priônicas e uso de neonatos.

Os pacientes devem ser informados sobre o produto. constituintes em pele bioengenharia para garantir seu consentimento informado.

A segurança

Substitutos de pele de bioengenharia são considerados pelo menos tão seguros quanto as terapias padrão para queimaduras e tratamento de feridas, com base em evidências de ensaios clínicos randomizados.

Contra-indicações

Apligraf® é contra-indicado para uso nas seguintes situações:

  • feridas infectadas
  • conhecido alergia ao colágeno bovino
  • conhecido hipersensibilidade aos componentes no meio de envio de agarose do produto.

Dermagraft® é contraindicado para uso nas seguintes situações:

  • úlceras que têm sinais de infecção clínica
  • úlceras que têm seio tratado
  • pacientes com hipersensibilidade conhecida a produtos bovinos.

Desafios e rumos futuros

Melhorias tecnológicas podem resultar em melhores produtos de bioengenharia para a pele no futuro.

As controvérsias e perguntas não respondidas associadas ao design de produtos de bioengenharia para a pele incluem:

  • A adição de tecido dérmico melhora os resultados em comparação com a aplicação isolada de folhas de queratinócitos epidérmicos cultivados?
  • A adição de queratinócitos melhora os resultados obtidos com uma cultura? fibroblastos-contém array sozinho?
  • O congelamento, descongelamento e lavagem das células as danificam ou removem fatores de crescimento potencialmente benéficos necessários para a cicatrização de feridas?