Melanina sintética: la nueva terapia para regenerar la piel y borrar cicatrices
La piel, todos lo sabemos, es un importantísimo órgano con el que percibimos, palpamos, el mundo que nos rodea. Gracias a ella sentimos frío o calor, y nos avisa cuando estamos ante un peligro inminente mediante el dolor. Además, la piel nos aísla del medio externo, evitando que perdamos agua y protegiéndonos de lesiones más profundas.
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Pero, precisamente en el cumplimiento de estas funciones, la piel se ve a menudo agredida por distintos elementos, desde arañazos hasta cortes o quemaduras. Sabemos que la piel es un órgano con una gran capacidad de curarse, pero no siempre de regenerarse, ya que es frecuente que aparezcan cicatrices al terminar el proceso de curación. Por tanto, es muy deseable contar con agentes que favorezcan la regeneración de la piel.
La melanina cura
Recientemente, científicos de varios centros de investigación han publicado un estudio conjunto en el que se comprueba la gran capacidad de la melanina sintética para favorecer la regeneración de la piel. La melanina es un pigmento natural que fabrica la piel para protegerse, por ejemplo, de la luz solar. Son conocidas sus características de protección y antioxidantes: es capaz de eliminar radicales de oxígeno, secuestrar moléculas dañinas y absorber luz ultravioleta. Pero en muchas ocasiones sería deseable tener más melanina de lo normal en una zona de la piel herida.
Eso es precisamente lo que han estudiado los investigadores. Para empezar, sintetizaron melanina de forma artificial. Con esto obtuvieron nanopartículas de dos tamaños: en torno a 200 nanómetros (partículas SMP Hi) y en torno a 300 nanómetros (SMP Lo).
Después usaron cremas con estas partículas para tratar dos tipos de herida distintas en piel de ratones, unas provocadas con un tratamiento de mostaza de nitrógeno, un compuesto corrosivo; y otras generadas con luz ultravioleta (UV).
Las heridas curan más rápido y se reduce la inflamación
Los resultados sobre la curación de las heridas por mostaza de nitrógeno fueron reveladores. Además de aumentar la velocidad de curación, el aspecto final de la piel fue mejor cuando se usó melanina sintética que cuando no se usó.
En la primera fila de fotos se observa la curación de la herida tras aplicar NM. A los 14 días la herida todavía es bastante extensa. El tratamiento con los dos tipos de melaninas, SMP Hi y SMP Lo, favorece una curación bastante más rápida (filas 2 y 3). Biyashev, D., Siwicka, Z.E., Onay, U.V. et al. Topical application of synthetic melanin promotes tissue repair. npj Regen Med 8, 61 (2023).
Al estudiar el efecto sobre la inflamación local se observó que la melanina sintética reducía la inflamación en la piel y el enrojecimiento.
No solo eso: a más largo plazo se observó que limitaba la activación excesiva de las células inmunes y favorecía un equilibrio adecuado en la producción de ROS (siglas en inglés de especies reactivas de oxígeno). Las ROS, generadas en cantidades correctas, favorecen la regeneración. Sin embargo, producidas en exceso provocan más daño en los tejidos.
Por si esto fuera poco, también se observó que los animales tratados con la melanina sintética presentaban menos activación general del sistema inmune en todo el cuerpo.
La melanina sintética también protege de la luz ultravioleta
Los investigadores quisieron comprobar si la melanina sintética también mejoraba las quemaduras provocadas por luz UV, en un intento de simular las quemaduras por exposición al sol. También en este caso, la cicatrización se vio favorecida por la presencia de melanina sintética.
Si se comparan los tamaños de las heridas las filas 2 y 3 (con los dos tipos de melanina) curaron más rápido que la piel que no recibió melanina tras la luz UV (primera fila). Biyashev, D., Siwicka, Z.E., Onay, U.V. et al. Topical application of synthetic melanin promotes tissue repair. npj Regen Med 8, 61 (2023).
Los investigadores han encontrado indicios de que la acción positiva de la melanina sintética es debida a varias razones. La primera, una desactivación directa del exceso de ROS en la zona de la herida. La segunda, un aumento de la actividad de una proteína llamada superóxido dismutasa, que también inactiva el exceso de ROS.
En tercer lugar parece que las nanopartículas de melanina podrían ser incorporadas por los macrófagos cercanos. Esto haría que se comportaran de un modo menos propenso a la inflamación, tanto local en la herida como general en todo el cuerpo.
Macrófagos cargados de melanina en la piel.
A más largo plazo (días o incluso semanas), las nanopartículas de melanina sintética parecen favorecer la reconstrucción de la piel. Actúan como pequeños “andamios” que promueven el crecimiento de la piel y evitan las cicatrices.
La melanina sintética como posible terapia en humanos
Pero ¿podemos pensar en aplicar este material en seres humanos? Los científicos ya han realizado un experimento en este sentido. Utilizando muestras de piel sobrantes de otras operaciones, usaron melanina sintética en “heridas” producidas con mostaza de nitrógeno. Los resultados fueron muy positivos, ya que se observó mucha menor muerte de las células de la piel cuando se usó la melanina sintética. En general, la estructura de la piel estuvo mucho menos alterada tras el uso de las nanopartículas de melanina.
La melanina, ya sea natural o sintética, presenta una serie de propiedades fascinantes. Esto la convierte en un material muy interesante para aplicaciones biomédicas: regeneración de tejidos, protección contra distintos tipos de agresiones, terapia fototérmica y fotodinámica contra el cáncer, etc. Con la indiscutible ventaja de que es un material absolutamente compatible con los tejidos del cuerpo, dado que el propio organismo la sintetiza.
