Un inedito cerotto sintetico per sigillare le ferite interne

Dai ricercatori elvetici dell’EMPA un idrogel… “idrofobico” capace di legarsi alla mucosa, formare reticoli e di resistere ai succhi gastrici

Chiudere le ferite nel tratto digestivo di una persona è una vera e propria sfida della medicina. I ricercatori dell’EMPA a San Gallo hanno ora sviluppato un cerotto polimerico per l’intestino che può essere utilizzato per legare e sigillare in modo stabile le ferite interne.
Un’appendice scoppiata o un volvolo intestinale pericoloso per la vita sono emergenze che devono essere trattate immediatamente dai chirurghi.
Tuttavia, un’operazione salvavita, in cui il tessuto del tratto digestivo deve essere riattaccato, comporta oggettivamente alcuni rischi.
Dopo tutto, ciò che viene trasportato attraverso il tratto gastrointestinale verso il mondo esterno appartiene in realtà a quell’ambiente, e non dovrebbe in nessun caso finire all’interno della cavità addominale.
Succhi gastrici altamente acidi e residui di cibo carichi di germi potrebbero scatenare una peritonite o addirittura una sepsi mortale.
Ago e filo da soli non sono necessariamente gli strumenti chirurgici migliori per collegare due tratti di intestino: in fondo, chi penserebbe mai di ricucire in questo modo una sacca contenente cibo che perde?
I ricercatori dell’EMPA hanno pertanto sviluppato in Svizzera un cerotto che sigilla stabilmente due pezzi di intestino suturati e previene così pericolose fuoriuscite di materiale.

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Le attuali bende proteiche si dissolvono troppo in fretta

L’idea di sigillare il tessuto suturato con un cerotto ha già fatto il proprio ingresso nelle sale operatorie.
I primi prodotti di questo tipo si rivelarono tuttavia mal tollerati dall’organismo o addirittura tossici, cosicché i moderni cerotti sono attualmente fatti di proteine biodegradabili.
Il problema è che il successo clinico non è sempre ottimale e varia a seconda del tessuto su cui vengono utilizzati.
Questo perché i cerotti proteici sono destinati principalmente a sostenere il processo di guarigione. Si dissolvono troppo velocemente quando sono a contatto con i succhi digestivi e non sempre tengono bene.
“Le perdite dopo un intervento chirurgico addominale sono ancora oggi una delle complicazioni più temute”, spiega Inge Herrmann, ricercatrice del Laboratorio Federale di Prova dei Materiali e della Ricerca, la quale è anche professoressa di sistemi nanoparticellari al Politecnico di Zurigo.
Il team guidato da lei e da Alexandre Anthis del Laboratorio Particles-Biology Interactions dell’EMPA a San Gallo ha quindi unito le forze con Andrea Schlegel, un chirurgo del Queen Elizabeth University Hospital di Birmingham, per cercare un materiale che potesse sigillare in modo affidabile le lesioni intestinali e le ferite chirurgiche.
Hanno così individuato un materiale composito sintetico composto da quattro sostanze acriliche che, insieme, formano un idrogel chimicamente stabile.
Inoltre, il cerotto si lega attivamente con il tessuto intestinale fino al punto in cui alcun fluido non è più in grado di passare.
I ricercatori svizzeri hanno già brevettato con successo questa nuova tecnologia.
Il cocktail di acido acrilico, acrilato di metile, acrilammide e bis-acrilammide lavora in perfetta sinergia, poiché ogni componente trasmette una caratteristica specifica al prodotto finale: un legame stabile alla mucosa, la formazione di reticoli, la resistenza ai succhi digestivi e l’idrofobia.

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“Cinque volte il carico di pressione massima nell’intestino”

In esperimenti di laboratorio, i ricercatori hanno dimostrato che il sistema polimerico è in grado di assolvere le loro aspettative.
“L’adesione è fino a dieci volte superiore a quella dei materiali adesivi convenzionali”, dice il ricercatore dell’EMPA Alexandre Anthis.
“Ulteriori analisi hanno anche dimostrato che il nostro idrogel può resistere a cinque volte il carico di pressione massima nell’intestino”.
Ed è nel design del materiale che sta il suo effetto “su misura”: il composito gommoso reagisce selettivamente ai succhi digestivi che potrebbero fuoriuscire dalle ferite intestinali, espandendosi e chiudendosi ancora più saldamente.
La super colla economica e biocompatibile, che consiste in gran parte di acqua, potrebbe così accorciare le degenze ospedaliere e portare a risparmi nei costi sanitari.
Alexandre Anthis sta quindi già pianificando i prossimi passi verso l’applicazione clinica del nuovo cerotto per ferite: “Siamo in procinto di fondare una start-up per portare questo materiale innovativo sul mercato”.

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