Hidrogel ultraestable inspirado en el moco mejora la cicatrización de heridas gastrointestinales

Los hidrogeles convencionales pierden adhesión e integridad estructural, lo que limita su eficacia en úlceras gástricas y reparaciones posquirúrgicas. Ahora, investigadores han desarrollado un hidrogel ultraestable que permanece intacto y fuertemente adhesivo incluso en condiciones de acidez extrema, lo que permite una protección duradera de las heridas y una administración dirigida de fármacos en el estómago.

El hidrogel ultraestable inspirado en el moco, o UMIH, desarrollado por investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU, Hong Kong, China), en colaboración con la Universidad de Sichuan (Chengdu, China), está diseñado para replicar las propiedades protectoras del moco gástrico natural. El material combina una proteína fijadora de protones, ácido tánico para mejorar la adhesión y un reticulante estabilizador para mantener la integridad en condiciones ácidas.

Los investigadores evaluaron el UMIH en condiciones gástricas simuladas y compararon su rendimiento con el gel de fosfato de aluminio, un protector mucoso clínicamente aprobado. Se evaluaron la fuerza de adhesión, la estabilidad estructural y la degradación a bajo pH, junto con pruebas de biocompatibilidad in vitro en células gastrointestinales. El hidrogel también se probó en modelos de lesión esofágica en ratas y cerdos para evaluar la cobertura de la herida, la inflamación y la reparación tisular.

A pH 2, el UMIH alcanzó una fuerza de adhesión en húmedo de 64,7 kilopascales, aproximadamente 15 veces mayor que la del gel de fosfato de aluminio. Mientras que el gel convencional se degradó completamente en tres días, el UMIH conservó aproximadamente el 50 % de su estructura después de siete días. Los estudios en animales mostraron una mejor cicatrización de las heridas, una reducción de la inflamación y una mayor formación de vasos sanguíneos, sin toxicidad detectable y con actividad antibacteriana adicional frente a patógenos comunes. Los resultados se publicaron en Cell Reports Physical Science.

El UMIH podría utilizarse para tratar úlceras gástricas, reflujo gastroesofágico y heridas gastrointestinales posquirúrgicas, así como para facilitar la administración endoscópica mínimamente invasiva de fármacos. Su bajo coste, escalabilidad y estabilidad lo hacen ideal para la fabricación a gran escala y su aplicación clínica. Los trabajos futuros explorarán la integración del hidrogel con sistemas de liberación controlada de fármacos y electrónica flexible implantable para terapias gastrointestinales inteligentes.

Enlaces relacionados:
La Universidad Politécnica de Hong Kong
Universidad de Sichuan