Safety and efficacy of bacterial cellulose obtained from sugarcane molasses in the healing and tissue remodeling process: a narrative review

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i16.22773

Keywords:

Biopolymers; Equipment safety; Efficacy; Wound healing.

Abstract

This study aimed to analyse the safety and efficacy of bacterial cellulose (CB) produced from sugarcane molasses, through studies conducted and published by the Sugarcane Biopolymers Research Group, POLISA©, Biopolymers for Health. This is a narrative review of the literature that was conducted from the collection of publications on sugarcane biopolymers, linked to POLISA©, Biopolymers for Health researchers. Twenty one studies published between the years 2002 to 2020 were selected, of which 11 studies related to pre-clinical evaluation and 10 to clinical evaluation. Studies involving toxicological and biocompatibility assessments described the safety and risks related to the use of CB, while those of clinical evaluation investigated the healing process and tissue remodelling, and estimated its effectiveness as a dressing. In conclusion, CB did not prove to be cytotoxic, genotoxic or acutely toxic, showing high biocompatibility, in addition, it proved to be effective in inducing the healing process and tissue remodeling.

References

Andrade, C. E. M. C. e Aguiar, J. L. A. (2002). Biopolímero da Cana-de-Açúcar: estudo de biocompatibilidade. Congresso de iniciação ciêntífica da UFPE, Recife, 10, 191-191.

ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Resolução da diretoria colegiada (RDC) n°185, 22 de outubro de 2001. Aprova o regulamento técnico que trata do registro, alteração, revalidação, e cancelamento do registro de produtos médicos na Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA.

ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Resolução da diretoria colegiada (RDC) n° 40/ 2015 de 26 de agosto de 2015. Define os requisitos do cadastro de produtos médicos.

ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Resolução da diretoria colegiada (RDC) Nº 10, DE 03 DE MARÇO DE 2015. Dispõe sobre o regulamento para a realização de ensaios clínicos com dispositivos médicos no brasil.

Barud, H. D. S., et al (2013). Antimicrobiana própolis brasileira (EPP-AF) contendo membranas de biocelulose como biomaterial promissor para cicatrização de feridas cutâneas. Medicina alternativa e complementar baseada em evidências.

Bernardo, W. M., Nobre, M. R. C., & Jatene, F. B. (2004). A prática clínica baseada em evidências: parte II-buscando as evidências em fontes de informação. Revista Brasileira de Reumatologia, 44, 403-409.

Castro, C. M. M. B. D., et al. (2004). Citotoxicidade de biopolímero de cana-de-açúcar. An. Fac. Med. Univ. Fed. Pernamb, 119-123.

Cavalcanti, L. M. et al. (2017). Eficácia da membrana de celulose bacteriana no tratamento de úlceras venosas de membros inferiores: estudo randomizado e controlado. Rev. Col. Bras. Cir., Rio de Janeiro, (44)1.

Coelho, M.C. D.O.C., et al. (2002). Biopolímero produzido a partir da cana-de-açúcar para cicatrização cutânea. Acta Cirúrgica Brasileira, 17, 11-13.

Crusca, J. S., Oliveira, A. C. B., Perussi, J. R., & Plepis, A. M. G. (2014) Avaliação citotóxica de esponja de colágeno e quitosana. XXIV Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica.169-1696.

Elnashar, M. (2010). Biotechnology of biopolymers, Edited by Assoc. Prof. Dr. Magdy M. Elnashar. InTech.

Farias, S. S., et al. (2016). Biopolímeros: Uma alternativa para promoção do desenvolvimento sustentável. Revista GEONORTE, Edição Especial 5, 7(26), 61-77.

Faustino,T., et al. (2019). Determinação da dimensão fractal de células vero cultivadas em modelo à base de biopolímero de cana-de-açúcar. Anais: Encontro anual da biofísica, Recife, Pernambuco, 59-62.

Fragoso, A. S., et al. (2013). Dielectric study of the adhesion of mesenchymal stem cells from human umbilical cord on a sugarcane biopolymer. Journal Of Materials Science: Materials in Medicine, Norwell-MA, (25)1, 229-237.

Galdino, N. N. N. (2020). Efeito do curativo de biopolímero celulósico associado ao óleo de Aloe vera para o tratamento de úlceras venosas: um estudo piloto.TCC (Graduação em Enfermagem) – Universidade Federal de Pernambuco.

George, A., et al. (2020). A comprehensive review on chemical properties and applications of biopolymers and their composites. International journal of biological macromolecules, (154), 329-338.

Hussain, Z., Thu, H. E., Ng, S. F., Khan, S., & Katas, H. (2017). Nanoencapsulação, uma abordagem eficiente e promissora para maximizar a eficácia da curcumina na cicatrização de feridas: uma revisão das novas tendências e do estado da arte. Colóides e superfícies B: Biointerfaces , 150 , 223-241.

Ignacio, C. (2009). Desenvolvimento de curativos para cicatrização de feridas por segunda intenção baseados em biomateriais capazes de promoverem resposta celular controlada via estimulo externo. (Tese de doutourado).

International organization for standardization. (2018). ISO 10993. Biological evaluation of medical devices.

International organization for standardization. (2020). ISO 14155. Clinical research of human medical devices - Good clinical practice.

Keast, D. H., et al (2004). Contents: Measure: A proposed assessment framework for developing best practice recommendations for wound assessment. Wound Repair and Regeneration, 12, s1-s17.

Lima, F. R. et al., (2005). Resposta inflamatória a biomembranas de polímero de cana-de-açúcar e telas de polipropileno® implantadas no peritônio parietal de ratos. Anais da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Pernambuco, Recife, (50)1, 37-39

Lucena, M. T., et al. (2015) Biocompatibility and cutaneous reactivity of cellulosic polysaccharide film in induced skin wounds in rats. J Mater Sci Mater Med, (26)82.

Magalhães, E. O., et al. (2020). Bacterial cellulose wound dressing: A promising biopolymer in partial-thickness skin graft donor sites. EJPMR, (7)10, 77-83.

Maia, A. L et al. (2019). Curativo com filme e gel de biopolímero de celulose bacteriana o tratamento de feridas isquêmicas após revascularização de membros inferiores. Rev. Col. Bras. Cir., Rio de Janeiro, (46)5, 1-5.

Martins, A. G. S. et al. (2013). A wet dressing for hypospadias surgery. International Braz J Urol, Rio de Janeiro, (39)3, 408-413.

Mayer, D. L. B., et al. (2011) Sugarcane biopolymer membrane: experimental evaluation in the middle ear. Braz. j. otorhinolaryngol, (77)1, 44-50.

Melo, F. A. D. (2003). Contribuição ao estudo cinético da produção de polissacarídeos extracelular por zooglea sp em melaço de cana-de-açúcar. Tese (doutorado) Universidade Federal de Pernambuco- Centro de Tecnologia e Geociências, Recife, Brasil.

Muniz, V. T. (2019). Análise comparativa de aspectos regulatórios para o registro de medicamentos órfãos nas agências ANVISA, FDA E EMA. Dissertação de Mestrado, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro.

Oliveira G. M., et al. (2019). Curativo de celulose bacteriana para o tratamento de lesões por pressão em pacientes hospitalizados. Revista Atual Enfermagem in derm-Especial, (87),1–9.

Oliveira, M. H., et al. (2020). BIO-NAIL: a bacterial cellulose dressing as a new alternative to preserve the nail bed after avulsion. J Mater Sci: Mater Med. (31)121.

Park, S., et al. (2017). Biopolymer-based functional composites for medical applications. Progress in Polymer Science, (68), 77-105.

Passos, E. D. (2015) Utilização De Polímeros Na Engenharia De Tecido Biológico. Anais do VII Seminário Multidisciplinar ENIAC Pesquisa.

Paterson-beedle, M. et al. (2000). A cellulosic exopolysaccharide produced from sugarcane molasses by a Zoogloea sp. Carbohydrate Polymers, (42)4, 375–383.

Pereira, I. H. L. (2009). Síntese e avaliação preliminar de citotoxidade de polímeros injetáveis fotopolimerizáveis e biodegradáveis. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Minas Gerais.

Pinto, F. C. M., et al. (2016). Acute toxicity, cytotoxicity, genotoxicity and antigenotoxic effects of a cellulosic exopolysaccharide obtained from sugarcane molasses. Carbohydrate Polymers, Barking, (137), 556-560.

Pita, P. C. de C. et al. (2015). Biocompatibility of the bacterial cellulose hydrogel in subcutaneous tissue of rabbits. Acta Cirurgica Brasileira, São Paulo, (30)4 ,296-300.

Said, D. M. P. (2004). O registro Sanitário de medicamentos: uma experiência de revisão. Dissertação de Mestrado-INCQS/FIOCRUZ, Rio de Janeiro.

Sanchez, F. (2012). Avaliação do processo de reparação tecidual em úlceras cônicas utilizando curativos de celulose bacteriana associados ou não à laserterapia. (Dissertação de Mestrado) Bioengenharia, Universidade de São Paulo.

Saska, S., et al. (2012). Characterization and in vitro evaluation of bacterial cellulose membranes functionalized with osteogenic growth peptide for bone tissue engineering. J Mater Sci: Mater Med., 2253–2266.

Silva, J. G.M., et al. (2020). Non-clinical safety study of a sugarcane bacterial cellulose hydrogel.Research, Society and Development, (9)9.

Silva, L. G. D. (2018). Curativos de gel e fimes micro perfurado de celulose bacteriana no tratamento de úlceras varicosas dos membros inferiores (Dissertação de Mestrado) Universidade Federal de Pernambuco.

Silveira, F. C. A. et al. (2016). Treatment of tympanic membrane perforation using bacterial cellulose: a randomized controlled trial. Brazilian Journal Of Otorhinolaryngology, (82)2, 203-208.

Silveira, R. K., et al. (2016). Bioprosthetic mesh of bacterial cellulose for treatment of abdominal muscle aponeurotic defect in rat model. J Mater Sci: Mater Med, (27), 129.

Teixeira, F. M. F., et al. (2014). Spongy film of cellulosic polysaccharide as a dressing for aphthous stomatitis treatment in rabbits. Acta Cirúrgica Brasileira, São Paulo, (29)4.

Vilar, F.O., et al. (2016). A wet dressing for male genital surgery: A phase II clinical trial. Int Braz J Urol, (42)6, 1220–7.

Vosgerau, D.S.A.R e Romanowski, J.P. (2014). Estudos de revisão: implicações conceituais e metodológicas. Revista de diálogo Educacional, (14).41,165-189.

Vowden, K.; Vowden, P. (2017). Wound dressings: principles and practice. Surgery (OxforQd), Oxford (35)9, 489-494.

Published

06/12/2021

How to Cite

SANTOS, L. E. S.; CARVALHO, R. de S. F.; SANTOS , K. M. dos; MARTINS, R. D.; PINTO, F. C. M. Safety and efficacy of bacterial cellulose obtained from sugarcane molasses in the healing and tissue remodeling process: a narrative review . Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 16, p. e50101622773, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i16.22773. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/22773. Acesso em: 24 dec. 2024.

Issue

Section

Review Article