Montante envolvidos:

Investimento total: 170.000,00€

INEB -  Instituto Nacional de Engenharia Biomédica       108.000,00€

Apoio FEDER:    91.800,00€                 

                          Apoio OE:        16.200,00€     

Universidade do Porto                          62.000,00€

Apoio FEDER:    52.700,00€                 

Apoio OE:         9.300,00€                   

Localização do projecto: Norte, Portugal

Sintese do projecto:

A insuficiência renal afeta 10% da população mundial, sendo que 7-14 milhões de pessoas têm de receber transplante renal ou realizar diálise para o resto da vida. O tipo mais comum de diálise continua a ser a hemodiálise, na qual se acede ao sangue através de uma fístula/enxerto ou de um cateter. No entanto, a diálise peritonial através de cateter também é utilizada e vista como um tratamento muito promissor, uma vez que os doentes podem realizá-lo em casa. Assim, os cateteres de diálise são como uma benção imediata e eficaz para os doentes em diálise, estando o seu uso a aumentar progressivamente. Os doentes em diálise apresentam risco aumentado de infeção e apesar da possibilidade de antibioterapia, 15% morrem por infeções relacionadas.

A colonização por bactérias do local de saída do cateter pode resultar em infeção e sua posterior disseminação ao longo do túnel subcutâneo até ao “cuff” interior e subsequentemente ao peritoneu ou endocárdio (dependendo do local de inserção do cateter). Por esse motivo, existe uma necessidade urgente de melhorar as propriedades antibacterianas dos cateteres.

Foi demonstrado que a incorporação de nanocargas (NCs) em matrizes poliméricas lhes conferem propriedades antibacterianas, explicadas pelos MBGs causarem danos físicos na membrana bacteriana. A nossa equipa tem vindo a explorar a biocompatibilidade das diferentes NCs e a desenvolver compósitos poliméricos com incorporação de NCs para aplicações biomédicas, revelando que a incorporação de NCs numa matriz polimérica reduz a ativação de plaquetas e potencia a adesão e proliferação de fibroblastos.

Nós colocamos a hipótese de que a incorporação de NCs possa ser usada como uma abordagem simples e económica para conferir propriedades antibacterianas aos cateteres habitualmente usados em diálise.

A maioria dos cateteres possuem um ou dois “cuffs” cuja função é fixar a posição do cateter e minimizar a migração bacteriana da pele para o interior do corpo. Seguindo o mesmo raciocínio, acreditamos que a incorporação de grafeno nas fibras dos “cuffs” possa potenciar a adesão e proliferação de fibroblastos enquanto confere propriedades antibacterianas.

Algumas moléculas naturais (MN) são agentes antimicrobianos de largo espectro, com baixa propensão para desenvolvimento de resistência. A nossa equipa tem estudado a sua imobilização na superfície de biomateriais, originando superfícies com atividade antimicrobiana localizada e de longa duração.

Este projeto visa melhorar as propriedades antibacterianas dos tubos dos cateteres usados em hemodiálise e dos tubos e “cuffs” de diálise peritonial usando NCs e NMs para prevenir as infeções associadas.

Duas abordagens serão seguidas: i) desenvolvimento de novos compósitos através da incorporação de diferentes tipos de NCs, para uso nos tubos dos cateteres e nos cuffs; ii) revestir os polímeros usados para produção dos tubos dos cateteres com NCs e NMs. Técnicas de caracterização de superfície serão usadas para avaliar a incorporação de NCs. As propriedades mecânicas dos materiais resultantes serão caracterizadas. As propriedades antibacterianas em relação a diferentes estirpes bacterianas, a hemocompatibilidade respeitante a formação de trombos e lise de eritrócitos e a biocompatibilidade com fibrobastos serão avaliadas para inferir o desempenho dos matérias recém-desenvolvidos.

Os cateteres são dispositivos que comportam riscos de complicações graves, mas são uma ferramenta necessária na gestão da insuficiência renal. Com base na necessidade dos nefrologistas encontrarem soluções eficientes, a nossa equipa reúne instituições e investigadores com experiência ímpar para cumprir os objetivos propostos. A equipa do INEB tem experiência reconhecida internacionalmente na preparação, modificação e caracterização de biomateriais e no estudo da sua biocompatibilidade, hemocompatibilidade e propriedades antibacterianas, combinadas com a experência clínica de dois nefrologistas (sediados no Hospital de S. João, Porto). A equipa da FEUP tem experiência no desenvolvimento de materiais poliméricos para diferentes aplicações e particularmente na produção de compósitos poliméricos contendo NCs.

Neste contexto, o projeto beneficiará da colaboração vigente entre o PI e a FEUP em estudos conjuntos na caracterização e avaliação da biocompatibilidade de NCs. Assim, acreditamos poder desenvolver biomateriais com propriedades antibacterianas para uso em cateteres de diálise, eventualmente conduzindo à diminuição da morbilidade e custo de cuidados de saúde.