O novo creme “Super Melanin” trata lesões cutâneas resultantes de queimaduras solares e químicas

O creme sintético também protege a pele contra os danos do sol.

Imagine um creme para a pele que trata os danos causados ​​pela exposição diária ao sol e às toxinas ambientais. Cientistas da Northwestern University desenvolveram uma melanina sintética com capacidade de fazer exatamente isso.

Esta melanina sintética, projetada para imitar a melanina natural da pele humana, demonstrou acelerar a cicatrização de feridas quando aplicada topicamente na pele afetada. Esses efeitos ocorrem na própria pele e sistemicamente em todo o corpo.

Os cientistas disseram que, quando aplicada em um creme, a melanina sintética pode proteger a pele da exposição ao sol e curar a pele danificada pelo sol ou queimaduras químicas. Essa técnica atua eliminando os radicais livres produzidos pela pele lesionada, como queimaduras solares. Deixar a atividade dos radicais livres sem controle danifica as células e pode eventualmente levar ao envelhecimento da pele e ao câncer de pele.

O estudo foi publicado recentemente na revista medicina regenerativa npj.

A melanina encontrada em humanos e animais fornece pigmentação à pele, olhos e cabelos. O material protege as células dos danos causados ​​pelo sol enquanto aumenta a pigmentação em resposta à luz solar – um processo comumente conhecido como bronzeamento. O mesmo pigmento da pele elimina naturalmente os radicais livres em resposta à poluição ambiental prejudicial de fontes industriais e aos gases de escape dos automóveis.

“As pessoas não pensam que suas vidas diárias são uma lesão para a pele”, disse o co-autor Dr. Kurt Lo, professor de dermatologia Eugene e Gloria Bauer na Universidade de Eugene. Universidade do Noroeste Feinberg School of Medicine e dermatologista da Northwestern Medicine. “Se você anda sem roupa todos os dias ao sol, você é bombardeado com constantes raios UV de baixo grau. Isso é agravado durante os horários de pico do meio-dia e no verão. Sabemos que a pele exposta ao sol envelhece em comparação com a pele protegida por roupas, o que não mostra envelhecimento quase tanto.

B-roll do laboratório de dermatologia do autor do estudo, Dr. Kurt Lo. Crédito: Universidade Northwestern

A pele também envelhece devido ao envelhecimento e a fatores ambientais externos, incluindo a poluição ambiental.

“Todos esses insultos à pele dão origem a radicais livres que causam inflamação e quebram o colágeno”, disse Lu. “Esta é uma das razões pelas quais a pele envelhecida parece tão diferente da pele mais jovem.”

Quando os cientistas criaram nanopartículas sintéticas projetadas com melanina, eles modificaram a estrutura da melanina para ter uma maior capacidade de eliminar os radicais livres.

“A melanina sintética é capaz de remover mais radicais por grama do que a melanina humana”, disse o coautor Nathan Giannici, professor de química, ciência e engenharia de materiais, engenharia biomédica e farmacologia na Northwestern University. “É como a super melanina. É biocompatível, biodegradável, não tóxico e transparente quando esfregado na pele. Em nossos estudos, atua como uma esponja eficaz, removendo agentes nocivos e protegendo a pele.”

Uma vez aplicada na pele, a melanina permanece na superfície e não é absorvida pelas camadas abaixo.

“A melanina sintética estabiliza a pele e a coloca no caminho da cura, que vemos nas camadas superiores e em todo o corpo”, disse Giannishi.

Mudando para uma nova teoria

Os cientistas, que estudam a melanina há quase 10 anos, testaram pela primeira vez a melanina sintética como protetor solar.

“Ele protegeu a pele e as células da pele contra danos”, disse Giannici. “Em seguida, nos perguntamos se a melanina sintética, que funciona principalmente como um reabsorvedor de radicais, poderia ser aplicada topicamente após uma lesão na pele e ter um efeito curativo na pele? Acontece que funciona exatamente dessa maneira.”

Lu prevê que o creme de melanina sintética será usado como intensificador de filtro solar para proteção adicional e como intensificador de hidratante para promover a reparação da pele.

“Você pode usá-lo antes de sair ao sol e depois de tomar sol”, disse Lu. “Em ambos os casos, mostramos uma redução nos danos e na inflamação da pele. Você protege e repara a pele ao mesmo tempo. É um reparo contínuo.”

O creme também pode ser usado para tratar bolhas e feridas abertas, disse Lu.

Um creme tópico que acalma o sistema imunológico

Giannishi e Lu descobriram que o creme de melanina sintética, ao absorver os radicais livres após uma lesão, acalma o sistema imunológico. O estrato córneo, a camada externa das células maduras da pele, se comunica com a epiderme por baixo. É a camada superficial, que recebe sinais do corpo e do mundo exterior. Ao acalmar a inflamação destrutiva nesta superfície, o corpo pode começar a curar, em vez de ficar mais inflamado.

“A pele e as camadas superiores estão em comunicação com todo o corpo”, disse Lu. “Isso significa que a estabilização dessas camadas superiores pode levar a um processo de cura ativo.”

Como funcionou o experimento?

Os cientistas usaram um produto químico para causar uma reação violenta a uma amostra de tecido da pele humana em um prato. As úlceras apareceram quando as camadas superiores da pele se separaram umas das outras.

“Estava muito inflamado, como uma reação à hera venenosa”, disse Law.

Espere algumas horas e aplique creme tópico de melanina na pele afetada. Durante os primeiros dias, o creme facilitou a resposta imunológica, primeiro ajudando a recuperar as enzimas eliminadoras de radicais da pele e, em seguida, interrompendo a produção de proteínas inflamatórias. Isto deu início a uma cascata de respostas nas quais observaram um aumento significativo nas taxas de cura. Isso incluía manter as camadas saudáveis ​​da pele por baixo. Nas amostras que não foram tratadas com creme de melanina, as úlceras persistiram.

“O tratamento tem o efeito de colocar a pele em um ciclo de cicatrização e reparação, regulado pelo sistema imunológico”, disse Lu.

A melanina pode proteger as pessoas de toxinas, incluindo gases nervosos

Giannici e Lo estudam a melanina como parte de programas de pesquisa financiados pelo Departamento de Defesa dos EUA (DOD) e pelo Instituto Instituto Nacional de Saúde (Instituto Nacional de Saúde). Isso incluía considerar a melanina como um pigmento de roupa que também atuaria como um absorvente de toxinas do meio ambiente, principalmente de gases nervosos. Eles mostraram que podiam tingir uniformes militares de preto com melanina e que ela absorveria o gás nervoso.

A melanina também absorve metais pesados ​​e toxinas. “Embora possa funcionar desta forma naturalmente, nós o projetamos para melhorar a absorção dessas moléculas tóxicas com nossa versão sintética”, disse Giannishi.

B-roll do laboratório de química do autor do estudo Nathan Giannishi. Crédito: Universidade Northwestern

Os cientistas estão buscando tradução clínica e testes experimentais da eficácia do creme sintético de melanina. Numa fase preliminar, os cientistas concluíram recentemente uma experiência que mostra que a melanina sintética não causa irritação na pele humana.

Como observaram que a melanina protege os tecidos biológicos da radiação de alta energia, acreditam que este poderia ser um tratamento eficaz para queimaduras na pele causadas pela exposição à radiação.

O trabalho promissor pode fornecer opções de tratamento para futuros pacientes com câncer submetidos à radioterapia.

Referência: “Aplicação tópica de melanina sintética promove reparo de tecidos” por Dauren Biyashev, Zofia E. Siwicka, Ummiye V. Onay, Michael Demczuk, Dan Xu, Madison K. Ernst, Spencer T. Evans, Cuong V. Nguyen, Florencia A. Filho, Navjeet K. Paulo, Naniki C. McCallum, Omar K. Alegria, Stephen D. Miller, Nathan C. Giannishi e Kurt Q. Low, 2 de novembro de 2023, medicina regenerativa npj.
doi: 10.1038/s41536-023-00331-1

Outros autores do Noroeste incluem: Doreen Biashev, Zofia Siwicka, Omi Onai, Michael Demchuk, Madison Ernst, Spencer Evans, Cuong Nguyen, Florencia Son, Navjit Paul, Naniki McCallum, Omar Farha, Stephen Miller e Dan Shaw.

A pesquisa foi apoiada pela bolsa U54 AR079795 do Instituto Nacional de Artrite e Doenças Musculoesqueléticas e de Pele, Institutos Nacionais de Saúde e pela bolsa FA9550-18-1-0142 do Departamento de Defesa.