REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8373798
Istéffany Dayanny dos Santos Azevedo1; Girlyanderson Araújo da Silva2; Karoline Belem Seixas3; Sandra Roberta Vaz Lira Maranhão4; Elizandra Ribeiro de Lima Pereira5; Tallys Antonio da Silva6; Dário César de Oliveira Conceição7
Resumo: Polímeros têm sido utilizados na biomedicina para regeneração de tecidos. A Policaprolactona (PCL) por sua vez tem se mostrado um material com grande potencial na aplicação em feridas e queimaduras, uma vez que apresenta ótimas propriedades mecânicas. Além do baixo custo, facilidade de manipulação, combinação com outros materiais e dessa forma apresentando melhores resultados. A PCL possui boa resistência a água, óleo e ao cloro. É um polímero hidrofóbico e semicristalino, sólido em -60°C e possui ponto de fusão entre 59-64°C. Uma vez que apresenta baixo ponto de fusão e propriedades viscoelásticas superiores, tornam esse material ajustável a diferentes áreas lesionais. O objetivo desse trabalho foi relatar o uso da PCL no tratamento de feridas e queimaduras, que tem se tornado uma grande alternativa para o mercado da engenharia tecidual. Metodologia: Realizou-se uma revisão bibliográfica integrativa, no que concerne ao uso da PCL para regeneração de pele e cura das feridas. Disponíveis nas bases de dados scielo e sciencedirect. Resultado: Foram utilizados 8 artigos, publicados em 2015 a 2022 grande parte dos estudos mostraram a eficácia da PCL associados a outros polímeros e a sua eficácia como barreira protetora. Foram obtidos alguns resultados como: cuidado da ferida, que implica manutenção da perfusão tissular e preservação dos tecidos viáveis, da ferida limpa e úmida, prevenção de infecções e proteção contra traumas, promoção da cicatrização, mantendo a mobilidade e o funcionamento da parte afetada. Desta forma, vemos que o uso da pcl para esses fins tem tido um grande avanço.
Palavras-chave: Polímeros; cicatrização; policaprolactona.
ABSTRACT
Polymers have been used in biomedicine for tissue regeneration. Polycaprolactone (PCL) in turn, it has been shown to be a material with great potential for application in wounds and burns, since it has excellent mechanical properties. In addition to the low cost, ease of handling, combination with other materials and thus presenting better results. PCL has good resistance to water, oil and chlorine. It is a hydrophobic semicrystalline polymer, solid at -60°C and has a melting point between 59-64°C. Since it has a low melting point and superior viscoelastic properties, this material is adaptable to different lesional areas. The objective of this work was to report the use of PCL in the treatment of wounds and burns, which has become a great alternative for the tissue engineering market. Methodology: An integrative literature review was carried out regarding the use of PCL for skin regeneration and wound healing. Available in the scielo and sciencedirect databases. Result: 8 articles were used, published from 2015 to 2022, most of the studies showed the effectiveness of PCL associated with other polymers and its effectiveness as a protective barrier. Some results were obtained, such as: wound care, which implies maintenance of tissue perfusion and preservation of viable tissues, a clean and moist wound, prevention of infections and protection against trauma, promotion of healing, maintaining the mobility and functioning of the affected part. And another study proved the use of PCL for 14 days in mice and its effectiveness.
Keywords: Polymers; healing; polyprolactone.
1 INTRODUÇÃO
A investigação de novas abordagens farmacêuticas para o tratamento de queimaduras representa um notável avanço no campo da engenharia de tecidos. Queimaduras, resultantes de agentes térmicos, químicos, elétricos ou radioativos, provocam danos nos tecidos que revestem o corpo humano, levando à deterioração parcial ou completa da pele e seus anexos. A pele, como o maior órgão do corpo, compreende a epiderme externa, que enfrenta constantemente o ambiente, e a derme interna, uma barreira que protege contra microrganismos e define os limites do organismo (SEVERO., 2022).
Queimaduras figuram como o quarto tipo mais frequente de trauma global, destacando-se como uma preocupação de saúde pública substancial. Estatísticas indicam que mais de 1 milhão de pessoas no Brasil enfrentam queimaduras anualmente, resultando em cerca de 100 mil pacientes hospitalizados e aproximadamente 2,5 mil óbitos direta ou indiretamente relacionados às lesões (SEVERO., 2022).
Enquanto cirurgias e técnicas como o laser terapêutico têm sido empregados para tratar queimaduras, sua alta despesa, prolongada duração e risco de cicatrizes e danos irreversíveis à pele tornam-nos opções menos favoráveis (DIAS et al., 2021).
Em resposta a esses desafios, o interesse pela Policaprolactona (PCL) tem se intensificado. Entre os biopolímeros disponíveis, a PCL emerge como foco em diversas investigações em progresso. Embora derivada do petróleo, sua biodegradabilidade é completa, e suas propriedades flexíveis e potencial de combinação com outros polímeros conferem-lhe um atrativo singular (MANCIPE., 2019).
A Policaprolactona (PCL), membro dos poliésteres alifáticos, apresenta propriedades como hidrofobicidade, baixa toxicidade, e a habilidade de formar misturas com vários polímeros. Esta substância solúvel em solventes orgânicos também se destaca por sua biodegradabilidade e biocompatibilidade. Além de ser um dispositivo para liberação de fármacos, a PCL desempenha o papel de suporte para o crescimento celular. Sua aplicação se estende a tecidos epidérmicos, musculares, ósseos e cartilaginosos (MACHADOS., 2016).
Desta maneira, à luz da necessidade por tratamentos mais acessíveis e eficazes na área de curativos, e considerando os impactos terapêuticos positivos da PCL, esta revisão literária se propõe a evidenciar a eficácia da PCL como alternativa farmacológica no tratamento de feridas e queimaduras, com base em estudos clínicos.
2 METODOLOGIA
Foi conduzido um estudo de revisão bibliográfica integrativa a fim de explorar de maneira abrangente a literatura disponível sobre o tema em questão. A seleção de artigos foi realizada com base em uma meticulosa estratégia de busca nas bases de dados ScienceDirect e Scielo, abrangendo o período compreendido entre agosto de 2023 a maio de 2023.
Os critérios de inclusão adotados para a escolha dos artigos foram os seguintes: disponibilidade eletrônica nas bases de dados previamente selecionadas, publicações em língua portuguesa ou inglesa, e datas de publicação compreendidas entre os anos de 2015 a 2022. De maneira complementar, foram definidos critérios de exclusão, visando assegurar a coesão e direcionamento adequados ao objetivo da pesquisa. Foram excluídos estudos cuja temática não se alinhava de forma pertinente ao escopo do presente estudo, bem como estudos de revisão que poderiam comprometer a integridade da análise.
Após a aplicação dos filtros de pesquisa nas bases de dados, a seleção inicial resultou em um total de 107 artigos. No entanto, um processo rigoroso de triagem foi realizado, iniciando pela análise dos títulos e resumos de forma simultânea, o que culminou na exclusão de 70 publicações que não preenchiam completamente os requisitos predefinidos. Duplicações, totalizando 20, também foram identificadas e prontamente excluídas, a fim de assegurar a unicidade dos dados. Adicionalmente, foram eliminadas outras 9 publicações que não apresentavam uma abordagem substancialmente relevante ao escopo temático delineado.
Como resultado desse processo de seleção, um conjunto de 17 publicações emergiu como candidatas para uma avaliação mais aprofundada, compreendendo a leitura completa dos textos. Após a análise criteriosa, 8 estudos foram considerados plenamente alinhados com os objetivos deste estudo e, portanto, foram incorporados à amostra final, consolidando assim uma base sólida e robusta para a condução da presente investigação.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os quadros a seguir apresentam um resumo dos estudos científicos sobre o uso da Policaprolactona (PCL) no tratamento de queimaduras. Os estudos selecionados abrangem diferentes aspectos, como o tipo de queimadura, o uso combinado de outros materiais e os resultados terapêuticos obtidos. Essa tabela visa fornecer uma visão geral dos avanços recentes no campo da engenharia tecidual e destacar o potencial da PCL como uma abordagem promissora no tratamento de queimaduras. Os dados apresentados podem servir como referência para pesquisadores, profissionais da saúde e tomadores de decisão que buscam informações sobre as aplicações clínicas da PCL no contexto das lesões por queimaduras.
Quadro 1. Estudos avaliados sobre o uso da PCL em feridas e queimaduras, Brasil,2023.
| REFERÊNCIA | METODOLOGIA | RESULTADOS |
| BRIANEZI, 2016. | Trata-se de um estudo experimental, usando animais para testes de polímeros em Feridas | Os resultados da DSC demonstraram que a temperatura de fusão das membranas é superior à temperatura corpórea e que as mesmas apresentam baixo grau de cristalinidade, sugerindo maior permeabilidade. |
| SAMPAIO, 2015. | Trata-se de um estudo experimental, onde foram produzidas nHa pelo método de precipitação via úmida e obtidas nanopartículas deficientes em cálcio (hastes de ~47nm x~8nm) | O estudo resultou em: as microesferas de PCL/nHa foram analisadas por DRX em comparação as de PCL, e apresenta os padrões obtidos. No padrão referente ás microesferas de PCL, picos de maior intensidade foram detectados a 20= 21,3 º e a 20=23;6º, referente á fase cristalina desse material, enquanto o correspondente às compósitos de PCL/nHa apresentou os picos referentes ás nHa. |
| ROSSI, L, A.; et al., 2015. | Realizou-se um estudo sobre os métodos utilizados para tratamentos de feridas e queimaduras. | Descreve-se o cuidado da ferida, que implica manutenção da perfusão tissular e preservação dos tecidos viáveis, da ferida limpa e úmida, prevenção de infecções e proteção contra traumas, promoção da cicatrização, mantendo a mobilidade e o funcionamento da parte afetada. |
| MANCIPE, 2019. | Trata-se de um estudo experimental, onde foi usada policaprolactona (PCL), em pellets da Sigma-Aldrich, Brasiquiridos da Vetec Químical (Mn70,000 — 90,000 g/mol; grau de hidrólise: 98%) Foram utilizados quatro diferentes solventes: ácido acético glacial (AC), ácido fórmico 98% de pureza (AF), clorofórmio 98% de pureza (CLO) e N,N dimetilformamida (DMF), todos ad Fina LTDA, Rio de Janeiro, Brasil. | Neste estudo, a maior afinidade PCL-solvente foi apresentada com o sistema 70 CLO/AC, que mostra um valor da viscosidade elevada, em comparação com outros sistemas de solventes utilizados. |
| MENEZES., 2017. | Trata-se de um estudo experimental, onde os materiais utilizados foram: policaprolactona (Mn=80 000), gelatina tipo B da pele bovina, hidroxiapatita (grau de reagente), hidrocloreto de 1-etil-3- (3-dietilaminopropil) carbodiimida (EDC) (grau de pureza de 98%) e Fosfato de Potássio Monobásico. | Esta blenda de polímero sintético e natural, melhorou a rigidez, tornou o material mais hidrofílico e melhorou as propriedades biológicas do material em comparação ao polímero puro, resultando em uma maior interação entre células tronco mesenquimais e o biocompósito. |
| PINTO, et al., 2022. | O método de nanoprecipitação foi aplicado para produzir nanopartículas de PCL-ClAlP que foram caracterizadas por medidas no estado estacionário, tamanho de partícula, potencial zeta, espalhamento dinâmico de luz, morfologia e eficiência de carregamento. | Em comparação com outros métodos de produção de partículas de polímero, como a polimerização em emulsão, a nanoprecipitação permite uma preparação de nanopartículas em uma etapa e com equipamentos mais simples, sem necessidades de agentes emulsificantes e solventes tóxicos. |
| MACAHADOS., 2016. | Foi utilizado a método de eletrofiação para obtenção de fibras e soluções. | A partir da análise das imagens de micrografias de MEV apresentadas, pode ser verificado que as soluções com concentração de 5% de PCL submetidas a eletrofiação produziram estruturas porosas e colaescidas, não ocorrendo formação de fibras em nenhuma das condições experimentais de eletrofiação, mostrando que a concentração da solução não foi suficiente para que houvesse a formação das fibras no coletor. |
| MOSSINI, et al., 2019. | Trata-se de um estudo experimental, usando 40 camundongos machos, causando 2 feridas de 1 cm². | Feridas tratadas com PCL/F-108C7 apresentaram grau de contração cerca de 13% maior que as feridas controle. |
Foram selecionados 8 trabalhos, sendo todos estudos de pesquisa de literatura, realizados no período entre os anos de 2015 e 2022, contendo uma análise do uso da PCL para tratamentos de feridas e queimaduras e administração com outros tipos de solventes.
DISCUSSÃO
3.1 PELE/QUEIMADURA/FERIDAS
A pele, o maior órgão do corpo humano, desempenha um papel fundamental na proteção e comunicação entre o meio interno e externo. Composta por três camadas principais – epiderme, derme e hipoderme – e suas subcamadas intrincadas, a pele desempenha um papel multifacetado em nossa fisiologia (BERNARDO et al., 2019). No entanto, quando a pele é afetada por queimaduras, sua integridade e função podem ser prejudicadas.
As queimaduras são classificadas em diferentes graus com base na profundidade do dano tecidual e os sintomas associados. No caso das queimaduras de 1° grau, apenas as camadas superficiais da epiderme são afetadas, resultando em vermelhidão, inchaço e dor suportável (ROSSI, 2015). Em contraste, as queimaduras de 2° grau profundas atingem toda a derme, exibindo características semelhantes às de 3° grau, que comprometem tanto a epiderme quanto a derme, resultando em áreas pálidas com textura semelhante a couro (BERNARDO et al., 2019).
No cenário da engenharia tecidual e ciências médicas, o desenvolvimento de tratamentos para acelerar o reparo de feridas cutâneas tem sido um desafio constante. A diversidade de mais de 3000 tipos de tratamentos disponíveis no mercado reflete a busca contínua por abordagens eficazes (COSTA et al., 2018). Dentre essas abordagens, experimentos inovadores estão emergindo, como evidenciado por Mossoni et al. (2019), que realizou um estudo em camundongos utilizando PCL, um polímero que demonstrou ser promissor para a engenharia tecidual e que resultou em resultados excelentes (MOSCONI et al., 2019).
É importante notar que a natureza das feridas varia desde feridas simples, que seguem um padrão ordenado de cicatrização, até feridas complexas, que não respondem adequadamente ao tratamento devido a complicações metabólicas ou fisiológicas (ROSSI, 2015). Além disso, o processo de cicatrização é influenciado por uma variedade de fatores, como a gravidade da lesão, condições clínicas do paciente e a possibilidade de complicações infecciosas (MENEZES, 2017).
Embora feridas simples possam responder bem ao tratamento padrão, as feridas complexas requerem abordagens especializadas e orientação especializada para alcançar resultados efetivos (MENEZES, 2017). A compreensão abrangente desses fatores é essencial para melhorar a gestão e o tratamento de feridas cutâneas, a fim de promover a cicatrização adequada e prevenir complicações adversas.
3.2 CURATIVOS/ CICATRIZAÇÃO
A cicatrização através do meio úmido tem algumas vantagens em relação ao meio seco: prevenir a desidratação do tecido que leva a morte celular, acelerar a angiogênese, estimular a epitelização e a formação do tecido de granulação, facilitar a remoção do tecido necrótico e fibrina, servir como barreira protetora contra micro-organismos, promover diminuição da dor, evitar perda excessiva de líquidos e evitar traumas na troca de curativos. (COSTA., et al. 2018). Quando as lesões da pele são mantidas limpas e úmidas, a cura ocorre entre 7 a 10 dias. Da mesma forma, queimaduras superficiais são curadas em tempos semelhantes se não forem infectados. (DIAS et al., 2021.).
O complexo de cicatrização de feridas é desencadeado quando a pele sofre uma lesão. Inicialmente há a formação do coágulo hemostático resultante do depósito de plaquetas no local da ferida, bem como a proliferação de células epidérmicas, fibroblastos e células endoteliais, e quimiotaxia de leucócitos e macrófagos no ferimento. logo, ocorre a reepitelização, na qual as células epiteliais, especialmente queratinócitos, migram nas margens da lesão. (DIAS et al., 2021.).
Atualmente existem mais de 3000 tipos de curativos. Entende-se que o curativo ideal deve contribuir para a manutenção de um ambiente úmido, intensificar a migração e proliferação do tecido epidérmico sobre a ferida, promover angiogênese e síntese de tecido conjuntivo, permitir trocas gasosas entre o tecido ferido e o ambiente, manter uma temperatura apropriada para promover o fluxo sanguíneo, garantir proteção contra infecções bacterianas e ser facilmente removível após o fim do processo do reparo. Deve ser estéril, não tóxico e não alérgico. (DIAS et al., 2021.).
3.3 EFEITOS DA PCL NO TRATAMENTO DE FERIDAS E QUEIMADURA
Policaprolactona ou poli-E-caprolactona (PCL) é um plástico biodegradável elaborado a partir de derivados do petróleo bruto. Possui boa resistência a água, óleo, solventes e ao cloro. É um polímero hidrofóbico e semicristalino, sólido em -60°C e possui ponto de fusão entre 59-64°C. Uma vez que apresenta baixo ponto de fusão e propriedades viscoelásticas superiores, tornam esse material ajustáveis a diferentes áreas lesionais. Devido as suas interessantes propriedades, apresenta várias aplicações biomédicas, como depósitos para liberação controlada de fármacos, linhas para suturas e suporte para engenharia de tecidos.
A PCL, tem como função prevenir a desidratação do tecido, acelerar a angiogênese, estimular a repitelização, a formação do tecido de granulação e facilitar a remoção de tecido necrótico e fibrina. A (PCL) tem se mostrado um dos polímeros biodegradáveis mais amplamente usado no campo de tecnologia biomédica para regeneração de tecidos. Ela também serve como barreira protetora contra microrganismo, promove a diminuição de dor, e evita a perda excessiva de líquidos.
Ela tem se destacado, por ter um baixo custo financeiro, comparado a outros métodos, facilidade de manipulação e por conseguir repitelização em menor tempo comparado a outros. Ela ajuda a reduzir o risco de cicatrizes hipertróficas, o que melhora os resultados estéticos funcionais. Vale ressaltar que a China e EUA são um dos principais países de pesquisas com (PCL) para cicatrização de feridas de pele. (MACHADOS,. 2016., DIAS, et al., 2021., PINTO., 2022 ).
4 CONCLUSÃO
A presente revisão literária, apresenta as evidências sobre a eficácia da (PCL) nos tratamentos de feridas e queimaduras. A (PCL) revelou um material com grande potencial na aplicação em feridas e queimaduras, uma vez que apresenta ótimas propriedades mecânicas. Além, do baixo custo e facilidade de manipulação e de combinação com outros materiais. Entretanto, alguns autores, têm destacado fatores negativos da (PCL), na engenharia dos tecidos, quando fabricada sem associação a outros materiais. Mesmo sendo segura para uso em humanos, a (PCL) é muito hidrofóbica e tem taxa de degradação muito lenta, sendo biodegradável apenas na presença de bactérias e fungos. Assim, muitos enfatizam o uso da (PCL) associado a polímero ou materiais naturais hidrofílicos como colágeno e gelatina. Conclui-se que a (PCL) em si é muito eficiente atuando como barreira protetora contra a contração de feridas.
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1Bacharel em Farmácia pela Faculdade Santíssima Trindade
E-mail: isteffany_.dayanny@hotmail.com
2Doutor em Química pela Universidade Federal da Paraíba – UFPB
E-mail: girlyandersonaraujo@yahoo.com.br
3Doutora em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Federal de Pernambuco – UFPE
E-mail: karolinebelem@gmail.com
4Docente da Faculdade Santíssima Trindade e Doutora em Fitopatologia pela Universidade Federal de Pernambuco – UFRPE
E-mail: srvlmaranhao@gmail.com
5Doutora em Biotecnologia pela Universidade Federal da Paraíba – UFPB
E-mail: elizandraribeiro00@gmail.com
6Licenciado em Química pela Universidade Católica de Pernambuco – UNICAP
E-mail: tallysantonio1996@gmail.com
7Docente da Faculdade Santíssima Trindade e Mestre em Química Pela Universidade Federal Rural de Pernambuco – UFRPE. E-mail: dariodeoliveira89@gmail.com