Ein neuentwickelter Wundschaumstoff mit Curcumin soll gegen eine übermässige Narbenbildung wirken und die Wundheilung effektiv machen.
Schlecht heilende Wunden und starke Vernarbungen sind mehr als nur ein kosmetisches Problem; sie können die Beweglichkeit und Gesundheit eines Menschen deutlich beeinträchtigen. Empa-Forschende haben nun einen Wundschaumstoff mit Curcumin entwickelt, der übermässige Narbenbildung verhindern und der Wundheilung auf die Sprünge helfen soll. Die essenzielle Zutat ist somit Kurkuma, der gelbe Ingwer mit seinem Inhaltsstoff Curcumin.
Eine Narbe am Ellbogen, die bei jeder Bewegung spannt, oder ein Fuss, an dem sich eine Wunde einfach nicht schliessen will – schlecht heilende Verletzungen sind eine verbreitete Ursache von gesundheitlichen Einschränkungen. Und obwohl Millionen von Menschen in ihrem Alltag betroffen sind, ist der komplexe Prozess der Wundheilung noch nicht vollständig verstanden oder gar steuerbar. Empa-Forschende haben daher einen Schaumstoff entwickelt, der in Hautwunden platziert wird und den natürlichen Heilungsprozess optimiert.
Projekt Scaravoid
Mit dem Projekt «Scaravoid» haben Markus Rottmar und sein Team im «Biointerfaces»-Labor der Empa einen Schritt in eine neue Richtung gewagt. «Traditionelle Behandlungen zielen auf einzelne Faktoren der Wundheilung, etwa die Sauerstoffversorgung oder die Feuchtigkeitsregulation, ab und erzeugen lediglich eine unzureichende Gewebeantwort», erklärt Rottmar. Innerhalb von «Scaravoid», das von der Stiftung Gebert Rüf gefördert wird, soll der Heilungsprozess indes umfassender verstanden und unterstützt werden.
Perfektes Zusammenspiel
Wenn das gestörte Gleichgewicht eine überschiessender Narbenbildung oder unzureichende Wundheilung verursacht
So erstaunlich die Selbstheilungskräfte des Körpers im Idealfall wirken, so empfindlich kann jedoch auch eine Fehlfunktion das Gleichgewicht stören. Und dann zu überschiessender Narbenbildung oder unzureichendem Wundverschluss führen. Bei älteren Menschen oder Diabetikern beispielsweise ist das Risiko erhöht, dass es zu einer Beeinträchtigung dieser komplexen Kaskade kommt.
Klar ist bisher, dass ein perfekt orchestriertes Zusammenspiel vieler Faktoren im Körper nötig ist, um eine Verletzung der Haut wieder zu schliessen und in gesundes Gewebe umzuformen. Zellen müssen angelockt werden, damit eine wohldosierte Entzündung die Wunde reinigt. Damit sich der gesäuberte Defekt schliesst, wächst neues Gewebe heran, das schliesslich zu funktionsfähiger Haut umgebaut wird.
Mit «Scaravoid» greift das Empa-Team nun mit einem bereits für die medizinische Anwendung zugelassenen biologischen Polymergerüst gleich an mehreren Stellen unterstützend in den Vorgang ein. In einem Hochdruckreaktor wird das Polymer mittels superkritischem Kohlendioxid (CO2) aufgeschäumt. Wobei der Druck und die Temperatur die Porengrösse fein steuern kann. Einmal in eine Verletzung platziert, soll das Polymergerüst mit seiner Arbeit beginnen.
Dann bietet es den einwandernden Zellen bietet es mit seiner offenporigen Architektur ein geeignetes Gerüst, um sich anzusiedeln. Da der Schaumstoff bioabbaubar ist, gestalten die Zellen die angebotene Polymerstruktur nach ihren Bedürfnissen um und bilden ein neues, funktionstüchtiges Gewebe aus.
Wundschaumstoff mit Curcumin unterstützt die Wundheilung und stärkt die natürliche Balance
Damit es bei der Wundheilung jedoch nicht zu unerwünschter Narbenbildung kommt, ist der Wundschaumstoff bezehungsweise das Polymergerüst mit der bioaktiven Substanz Curcumin ausgerüstet. Diese soll auch die Narbenbildung hemmen.
Hier haben sich also die Forscher in der Natur bedient und mit Curcumin einen Stoff verwendet, den wir eher aus der Küche kennen. Das Pulver der Kurkuma-Wurzel, gelber Ingwer genannt, färbt als Zusatzstoff E100 bestimmte Lebensmittel wie Senf oder Margarine. Zudem trägt es im Currypulver zum Aroma bei.
Als pharmakologische Komponente ist Curcumin hingegen wegen seiner entzündungshemmenden Eigenschaften interessant. Die Forscher versetzten deswegen Zellkulturen mit Curcumin. Dabei fanden sie heraus, dass das die Produktion von Biomarkern, die typischerweise in Narben vorkommen, deutlich hinunterreguliert.
Das Curcumin im Wundschaumstoff-Gerüst wird nach und nach freigesetzt. So steuert es das Verhalten und die Funktion der Zellen, die in das Gerüst einwandern. Schließlich soll das Curcumin die natürliche Balance der Wundheilung unterstützen.
Was derzeit Forscher im Labor mit kleinen Polymerscheiben analysieren, soll zukünftig im klinischen Alltag mit grösseren Polymermembranen zum Einsatz kommen. Der Arzt kann dann die Membranen passend zuschneiden und im Wundbett platzieren. Vor allem bei schwerwiegenden Verletzungen, etwa nach Verkehrsunfällen oder starken Verbrennungen, sollen die Membranen die Wundheilung optimieren.
Quelle: Empa – Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
