Desenvolvimento de uma matriz acelular de pele tilápia para tratamento de feridas: Um estudo experimental / Development of acellular tilapia skin matrix for wound treatment: An experimental study

OBJETIVO: Produzir um scaffold baseado em matriz extracelular (SMEC) biocompatível, atóxico e estéril, para tratamento de queimaduras e feridas. Explorou-se a utilização da pele de tilápia como alternativa, ressaltando suas propriedades semelhantes à pele humana e sua aplicação bem-sucedida em diferentes áreas médicas. MÉTODO: Descreve o processo de preparação dos SMEC de pele de tilápia, incluindo etapas de desengorduramento, descontaminação, descelularização e irradiação por raios gama a 25kGy para esterilização. São realizados testes laboratoriais para avaliar a toxicidade celular in vitro pelo método do MTT, análises histológicas com coloração de hematoxilina-eosina, análises microbiológicas e de quantificação de DNA. RESULTADOS: Destacam que os SMEC produzidos foram descelularizados de maneira eficaz, preservando a matriz extracelular e mostrando-se não citotóxicos. Além disso, a análise microbiológica evidenciou a esterilidade dos materiais após a irradiação, comprovando sua adequação para aplicação clínica. A quantificação de DNA revelou a efetividade da descelularização, reduzindo significativamente o conteúdo de DNA original do tecido. CONCLUSÕES: Foi possível o desenvolvimento de uma matriz oriunda da pele de tilápia, sendo ela não citotóxica, estéril, portadora de morfologia adequada para aplicação clínica e acelular. Assim, contribuindo para inovação da ciência brasileira.

OBJECTIVE: To produce a biocompatible, non-toxic, and sterile scaffold based on extracellular matrix (ECM) for the treatment of burns and wounds. The utilization of tilapia skin was explored as an alternative, highlighting its similar properties to human skin and its successful application in different medical areas. METHODS: The process of preparing tilapia skin-derived ECM scaffolds is described, including steps of degreasing, decontamination, decellularization, and gamma ray irradiation at 25kGy for sterilization. Laboratory tests were conducted to assess in vitro cellular toxicity using the MTT method, histological analyses with hematoxylin-eosin staining, microbiological analyses, and DNA quantification. RESULTS: It is emphasized that the produced ECM scaffolds were effectively decellularized, preserving the extracellular matrix and demonstrating non-cytotoxicity. Furthermore, microbiological analysis evidenced the sterility of the materials after irradiation, confirming their suitability for clinical application. DNA quantification revealed the effectiveness of decellularization, significantly reducing the original DNA content of the tissue. CONCLUSIONS: The development of a tilapia skin-derived matrix was achieved, which is non-cytotoxic, sterile, possesses suitable morphology for clinical application, and is acellular. Thus, contributing to the innovation of Brazilian science.

Necrose palpebral bilateral com reconstrução por matriz dérmica e enxertia cutânea / Bilateral eyelid necrosis with dermal matrix reconstruction and skin grafting

As infeções de pele e tecidos moles constituem um grupo de patologias de elevada prevalência. A fasceíte necrotizante é a infeção rápida e destrutiva do tecido subcutâneo e fáscia superficial com elevada morbimortalidade. Mais frequente na região perineal é de ocorrência rara na região periorbitária. O relato deste caso ilustra um caso de necrose palpebral bilateral após traumatismo cranioencefálico leve com escoriações. Foi realizado tratamento clínico intensivo e desbridamento cirúrgico da área afetada. Na primeira fase da reconstrução palpebral foi usada matriz de regeneração dérmica. Este substituto cutâneo inicialmente descrito para queimaduras se reveste atualmente de grande importância em cirurgia plástica visando uma melhor e mais rápida cicatrização das feridas. Posteriormente, realizou-se a autoenxertia cutânea tendo-se obtido um bom resultado estético e funcional.

Skin and soft tissue infections are a group of pathologies of high prevalence. Necrotizing fasciitis is a rapid and destructive infection of the subcutaneous tissue and superficial fascia with high morbidity and mortality. It is frequent in the perineal region and of rare occurrence in the periorbital region. This report illustrates a case of bilateral eyelid necrosis after mild head trauma with abrasions. Intensive clinical treatment and surgical debridement of the affected area were performed. In the first phase of eyelid reconstruction, a dermal regeneration matrix was used. This cutaneous substitute initially described for burns is currently of great importance in plastic surgery, aiming to heal wounds better. Subsequently, cutaneous self-grafting was performed, and a good aesthetic and functional result was obtained.

Reconstrucción cervico torácica y reconstrucción axilar: Relato de caso / Thoracic cervical and axilar reconstruction: Case story / Reconstrução cervical torácica e reconstrução axilar: Relato de caso

Objetivo: Detallar el tratamiento propuesto y la reproductividad de la reconstrucción en deformidad incapacitante de paciente gran quemado, que presenta compromiso de regiones: cervical, torácica, mandibular, facial y axilar; demostrando el uso de dispositivos biotecnológicos; así mismo describir el uso de colgajo dorsal ancho para reconstrucción región axilar. Método: Paciente con graves secuelas de quemadura, cérvico torácica y facial al cual se realiza reconstrucción con uso de matriz dérmica acelular bicapa y unicapa, piel heteróloga e injerto fino mallado. Dos años posteriores al primer tratamiento, se realiza reconstrucción compleja de la región axilar izquierda con colgajo dorsal ancho con isla de piel y matriz dérmica acelular unicapa mallada, más colocación de piel mallada. Resultados: Resolución de secuelas funcionales limitantes descritas, con retracción secundaria mínima. Mejora postural y funcional de áreas tratadas. Conclusiones: La matriz dérmica acelular es una herramienta útil ya que: proporciona cierre inmediato a la herida evitando pérdidas de líquidos y electrolitos,disminuye la reacción inflamatoria, permite cambios indoloros de vendajes. El beneficio que de ella se obtiene, supera notoriamente el coste del mismo. La matriz dérmica puede ser usada cuantas veces sea necesaria, sin prejuicio significativo en la morbilidad. El injerto autólogo usado, debe ser muy fino lo que ayuda a la regeneración de la piel, tanto funcionalmente como de forma cosmética. El tratamiento axilar propuesto de rotación avance de colgajo muscular con isla de piel, fue realizado de acuerdo a la clasificación de la lesión, mismo que permitió una cobertura adecuada con poca morbimortalidad.

Objective: To detail the proposed treatment and the reproduce of reconstruction in incapacitating deformity of a large burned patient, presenting regional involvement: cervical, thoracic, facial and axillary; demonstrating the use of biotechnological devices; likewise describe the use of dorsal flap for axillary region reconstruction. Methods: Patient with serious cervical and facial burn sequela, which reconstruction is performed with use of acellular bilayer and single layer dermal matrix, heterologous skin and fine mesh graft. Two years after the first treatment, a complex reconstruction of the left axillary region was performed with dorsal flap with a skin island using acellular single-layer dermal matrix, and meshed skin graft. Results: Resolution of limiting functional sequela described, with minimal secondary retraction. Postural and functional improvement of treated areas. Conclusions: The acellular dermal matrix is a useful tool: provides immediate closure of wound avoiding losses of fluids and electrolytes, decreases inflammatory reaction, allows painless changes of bandages. The benefit obtained from it greatly exceeds the cost of it. The dermal matrix can be used as many times as necessary, without significant prejudice in morbidity. The autologous graft used must be very thin which helps the regeneration of the skin, both functionally and cosmetically. The axillary treatment proposed rotation advance of muscle flap with skin island was performed according to the classification of the lesion, which allowed adequate coverage with little morbidity and mortality.

Objetivo: Detalhar o tratamento proposto e reprodutividade na reconstrução da deformidade incapacitante do grande queimado, que teve comprometimento das regiões cervical, torácica, mandibular, facial e nas axilas, demonstrando o uso de dispositivos biotecnológicos; descrever também o uso do retalho grande dorsal para reconstrução da região axilar. Método: Paciente com sequelas graves de queimadura, na região torácica e facial, reconstrução com matriz dérmica acelular de dupla camada e com uma matriz de camada simples, mais pele heteróloga e enxerto de malha fina. Dois anos após o primeiro tratamento, a reconstrução complexa da axila esquerda é realizada com retalho do grande dorsal com ilha de pele e matriz dérmica de camada simples, mais colocação de pele fina malhada. Resultados: Resolução de sequelas funcionais limitantes descritas, com mínima retração secundária. Melhoria postural e funcional das áreas tratadas. Conclusões: A matriz dérmica acelular é uma ferramenta útil, fornecendo fechamento imediato para a ferida, evitando perdas de fluidos e eletrólitos, diminuindo a reação inflamatória e permitindo trocas indolores. O benefício obtido excede em muito o seu custo. A matriz dérmica pode ser utilizada quantas vezes forem necessárias, sem prejuízo significativo na morbidade. O enxerto autólogo utilizado deve ser muito fino, o que ajuda a regeneração da pele, tanto funcional como cosmética. O tratamento axilar proposto para avanço da rotação do retalho muscular com ilha de pele foi realizado de acordo com a classificação da lesão, o que permitiu cobertura adequada, com pouca morbimortalidade.

Experimental model of cultured keratinocytes

The bioengineering research is essential in the development of ideal combination of biomaterials and cultured cells to produce the permanent wound coverage. The experimental model of cultured keratinocytes presents all steps of the culture, since the isolation of the keratinocytes, preparation of the human acellular dermis, preparation of the composite skin graft and their elevation to the air-liquid interface. The research in cultured keratinocytes model advances in two main ways: 1. optimization of the methods in vitro to the skin cells culture and proliferation and 2. developing biomaterials that present similar skin properties.

A pesquisa em bioengenharia é primordial no desenvolvimento da combinação ideal de biomateriais e células cultivadas para produzir a cobertura definitiva das lesões. O modelo experimental da cultura de queratinócitos apresenta toda as etapas do cultivo, desde o isolamento dos queratinócitos, preparação da derme acelular humana, do enxerto composto e da sua elevação à interface ar-líquido. A pesquisa em modelo de cultura de queratinócitos desenvolve-se em duas vias principais: 1. otimização dos métodos in vitro para cultivo e proliferação de células da pele e 2. desenvolvimento de biomateriais que mimetizem as propriedades da pele.