Lo scopo del presente progetto di ricerca è quello di sviluppare matrici polimeriche bidimensionali bioattive (dressings) da applicarsi a livello cutaneo per favorire la rimarginazione di lesioni croniche (chronic wounds) e prevenirne la contaminazione microbica. In generale, la cura delle lesioni cutanee croniche è molto gravosa per il sistema sanitario. Infatti, sebbene le lesioni cutanee dovrebbero guarire in tempi adeguati attraverso specifiche fasi interconnesse, la presenza di fattori intrinseci al paziente, quali specifiche malattie (diabete, obesità e malattie cardiovascolari) e di fattori estrinseci, tra cui l'infezione della ferita, possono seriamente comprometterne la guarigione, lasciando la lesione in uno stato infiammatorio cronico.
Per la cura di tali lesione, le medicazioni cutanee (dressings) sono essenziali. Mentre per molti anni, tali medicazioni avevano il solo scopo di proteggere fisicamente la ferita durante il processo di guarigione, in anni più recenti, esse hanno assunto un ruolo attivo nel processo di rigenerazione del tessuto cutaneo (wound healing).
Tale progetto si inserisce in questo contesto e si propone di sviluppare dressing bioattivi a partire dall'alginato di sodio, un polisaccaride di origine naturale ampiamente utilizzato nel wound dressings, e composti bioattivi di estrazione naturale, quali l'acido citrico e lo xilitolo. Le matrici bidimensionali così sviluppate saranno caratterizzate sotto il profilo chimico-fisico per investigare la variazione delle proprietà dei film in funzione del contenuto di composto bioattivo presente. In particolare, saranno studiate proprietà quali tenacità, rigonfiamento in acqua, bagnabilità superficiale e velocità di trasmissione dei vapori. Infine, i film saranno caratterizzati sotto il profilo biologico soprattutto in termini di capacità dei film di prevenire la contaminazione microbica.
La ricerca si propone di sviluppare una nuova formulazione a base di sostanze naturali per la realizzazione di matrici bidimensionali (film) da impiegarsi come medicazioni cutanee bioattive in grado di prevenire infezione microbica e promuovere il wound healing.
Rispetto ai lavori presenti in letteratura, per la prima volta in questo studio si propone di utilizzare la combinazione di due sostanze naturali, lo xilitolo e l'acido citrico, atossiche e a basso costo, per fornire bioattività all'alginato di sodio scelto come matrice polisaccaridica per la realizzazione delle medicazioni.
Un forte elemento di novità dell'approccio sperimentale proposto è non solo la scelta di composti bioattivi non comunemente utilizzati in ambito clinico ma anche quello di selezionare come sostanze antimicrobiche composti non classificati come antisettici o antibiotici, e che quindi esercitano un meccanismo di azione diverso dai comuni antisettici/antibiotici non aumentando così il rischio di sviluppare ceppi microbici antibiotico-resistenti.
Sempre correlato a questo punto, un vantaggio dell'approccio sperimentale di questo progetto è l'uso combinato di due sostanze antimicrobiche a potenziale effetto sinergico. Questa strategia può ulteriormente ridurre il rischio di antibiotico-resistenza e nello stesso tempo potenziare l'efficacia del sistema.
Un altro aspetto innovativo della ricerca è quello di selezionare a livello chimico composti che possano non solo fornire bioattività ma anche modulare le proprietà chimico-fisiche della matrice polisaccaridica, semplificando così notevolmente il sistema e limitando problematiche correlate alla sua potenziale tossicità.
La ricerca è stata, infatti, nel suo insieme, progettata tenendo conto di aspetti quali biocompatibità, semplicità e bassi costi, che possano nel loro insieme garantire in prospettiva una facile scalabilità industriale come pure una potenziale implementazione clinica dell'approccio sperimentale proposto.
Pertanto, ci aspettiamo che il finanziamento di questa ricerca possa da un lato contribuire ad ampliare le conoscenze scientifiche nell'ambito dei biomateriali e dall'altro portare alla realizzazione di prototipi di medicazioni cutanee completamente caratterizzati sotto il profilo chimico-fisico e biologico che possano fungere da punto di partenza (proof-of-concept) per la pianificazione futura di una ricerca traslazionale che, attraverso la collaborazione tra chimici, biologi e medici, miri alla valutazione l'effettivo potenziale delle matrici polimeriche sviluppate come wound dressings da applicarsi in vivo.