Collagen as a wound healing material

Abstract

Uma ferida é uma rutura na continuidade de uma estrutura corporal. A cicatrização de feridas é um processo fisiológico importante para manter a integridade da pele e pode incluir uma série previsível de eventos: exsudação, inflamação, proliferação/reparação e remodelação. É um processo dinâmico e complexo que requer um ambiente ideal para apoiar a recuperação. Com os avanços tecnológicos, mais de 3.000 produtos foram desenvolvidos para tratar diferentes tipos de feridas, visando vários estágios de cicatrização. Os curativos têm como objetivo apoiar o leito da ferida e protegê-lo de fatores que possam retardar ou dificultar a cicatrização, como contaminação e perda de humidade, promovendo e agilizando o processo de cicatrização. Os materiais utilizados para criar curativos incluem polímeros naturais e sintéticos, bem como combinações destes, em diversas formas. Uma das proteínas com maior relevância em termos de cicatrização é o colagénio, e como tal tem sido utilizado em vários tipos de pensos para feridas. A cicatrização normal de feridas progride através das fases inflamatória, proliferativa e de remodelação em resposta à lesão tecidual. O colagénio, um componente importante da matriz extracelular, desempenha papéis essenciais na regulação destas fases de cicatrização, tanto na sua estrutura fibrilar nativa como como elementos solúveis no ambiente da ferida. As interrupções em qualquer uma destas fases podem deixar a ferida num estado crónico e sem cicatrização, muitas vezes exigindo intervenção para restaurar o progresso. Os principais fatores no ambiente adverso de uma ferida crônica incluem inflamação persistente, aumento da degradação dos componentes da MEC devido a metaloproteinases e outras enzimas elevadas e ativação inadequada de mediadores solúveis no processo de cicatrização. Dado o seu papel central na regulação destes processos, o colagénio tem sido utilizado como terapia adjuvante para apoiar a cura. O corpo contém vários tipos de colágeno, incluindo os tipos I, II, III, IV e V, embora as fontes naturais de colágeno incluam plantas e animais marinhos. Suas propriedades físicas – como alta resistência à tração, aderência, elasticidade e capacidade de remodelação – desempenham um papel crucial na cicatrização de feridas. Formulações à base de colágeno, incluindo hidrogéis, esponjas, cremes, peptídeos e nano fibras compostas, são amplamente utilizadas na cicatrização de feridas e na engenharia de tecidos, servindo como principal linha de defesa.

A wound is a break in the continuity of a body structure. Wound healing is an important physiological process to maintain the integrity of skin and may include a predictable series of events: exudation, inflammation, proliferation/repair, and remodeling. It is a dynamic, complex process that requires an optimal environment to support recovery. With technological advancements, over 3,000 products have been developed to treat different types of wounds by targeting various healing stages. Wound dressings are intended to support the wound bed and safeguard it from factors that could delay or hinder healing, such as contamination and moisture loss, thus promoting and expediting the healing process. The materials used to create wound dressings include both natural and synthetic polymers, as well as combinations of these, in various forms. One of the proteins with the greatest relevance in terms of healing is collagen, and as such it has been used in various types of wound dressings. Normal wound healing progresses through the inflammatory, proliferative, and remodeling phases in response to tissue injury. Collagen, a major component of the extracellular matrix, plays essential roles in regulating these healing phases, both in its native fibrillar structure and as soluble elements in the wound environment. Disruptions in any of these phases can halt the wound in a chronic, non-healing state, often requiring intervention to restore progress. Key factors in the adverse environment of a chronic wound include persistent inflammation, increased breakdown of ECM components due to elevated metalloproteinases and other enzymes, and improper activation of soluble mediators in the healing process. Given its central role in regulating these processes, collagen has been employed as an adjunct therapy to support healing. The body contains various types of collagen, including types I, II, III, IV, and V, though natural sources of collagen include plants and marine animals. Its physical properties—such as high tensile strength, adherence, elasticity, and remodeling capacity—play a crucial role in wound healing. Collagen-based formulations, including hydrogels, sponges, creams, peptides, and composite nanofibers, are widely used in wound healing and tissue engineering, serving as a primary line of defense.