Диво-ліків для загоєння ран чекати не доведеться

Диво-ліків для загоєння ран чекати не доведетьсяБажання зрозуміти осягнути процеси регенерації тканин надихнуло американських науковців на розробку революційно нового методу, який допоможе відновити шкіру після ушкоджень.

Розглянувши процеси регенерації у плодових мушок - дрозофіл - вчені з Каліфорнійського університету (University of California) тепер можуть запропонувати концепцію інноваційних ранозагоювальні препаратів. «Результати нашої роботи можуть бути використані для створення унікальної пов'язки, яка містить сполуки для прискореного загоєння ран. Можливо, цими сполуками стануть конкретні ферменти або пептиди», - поділилися планами вчені.

Шкіра людини і екзоскелет плодової мушки, названий кутикулою, можливо, і не схожі один на одного, але обидва виконують одні і ті ж функції - захищають від травм, інфекцій та зневоднення. Верхні шари шкіри ссавців і кутикула комах являють собою сітки з величезних молекул - макромолекул. У ссавців вони складаються в основному з білка кератину, а у комах - вуглеводного з'єднання з хітину. Тим не менш, у нас з дрозофілами є одна загальна властивість: клітини на поверхні обох організмів реагують на одні і ті ж сигнали. І ця подібність дозволила дрозофілам послужити моделлю відновлення шкіри на клітинному і молекулярному рівні - для створення засобу для загоєння ран.

Під час лікування, молекулярні сигнали зв'язуються з рецепторами на клітинах, що вистилають рану - вони впливають на поділ клітин, їх зростання і міграцію, що в підсумку дозволяє відновити шкірний бар'єр.

Для вивчення процесів загоєння ран, дослідники пошкодили поверхню зародків мух, не допускаючи при цьому бактеріальної інфекції, яка б ускладнила експеримент. Дослідники взяли зародки, а не дорослих мух, тому що вони статичні і дозволяють відтворити більше генетичних мутацій, ніж дорослі дрозофіли. Вчені зібрали яйця, які містили ембріони, які розвиваються і зняли з них «шкаралупу». Потім вони пошкодили зародки мікроголками. Як прообраз ліків вчені використовували ензим трипсин, член сімейства ферментів серинових протеаз, які контролюють систему клітинної сигналізації. «Трипсин активує гени, що беруть участь у загоєнні ран по всьому ембріону, що посилює відповідь в уражених клітинах, необхідний для зцілення. Ми скористалися трипсином в якості потужного інструменту, щоб точно визначити послідовність експресії генів у відповідь на поранення», - пояснили дослідники. За допомогою мікрочіпів вони розглянули, що за гени «включаються» і «вимикаються» на 30, 60 і 120 хвилині після проколу. Виявилося, імунна відповідь починається моментально після пошкодження, передаючи сигнали, які готували зародків до вторгнення бактерій і грибків. В цілому при пораненні «включалося» 84 гена і «вимикалося» 78 генів.

Всі три періоди часу зародки синтезували одні й ті ж типи антимікробні пептиди (короткі білки), що і дорослі дрозофіли, які використовують їх для боротьби з інфекцією. На 120 хвилині гени запустили синтез білків, які допомогли відновити кутикулу з новим хітином. Людська версія цього процесу здійснюється протягом декількох днів, так як порізи більше. В кінці регенерації ембріон активував гени, які відповідали за колір кутикули.

У той же час на місці рани «вимкнулися» гени, які беруть участь у реплікації ДНК, підтримці структури хромосом, задіяні у рості та поділі клітин. В цілому, відстеження експресії 162 генів показало, що зародок тимчасово зупиняє розвиток, щоб відновити рану і тримати інфекцію під контролем. Цілком очевидно, що організм зосереджує свою діяльність на вирішенні нагальних проблем - загоєнні рани.

Як і багато біологічних процесів загоєння ран - точно настроєний механізм. «Баланс активації одного гена і гальмування іншого необхідний для ефективного загоєння. В іншому випадку, таке пошкодження, як виразка, хронічні рани або потовщення кутикули у дрозофіли наполегливо зберігалися - коментують автори дослідження.

Експерименти також показали, що 8 генів не приймають видимої участі у загоєнні ран. Ці гени експресуються на дуже низькому рівні або не в більшості клітин, але вступають в дію, коли травма порушує цілісність кутикули. Вони активуються в клітинах поряд з ушкодженням. Дослідники тепер планують знайти аналогічні гени в організмі людини.

Також подальше вивчення ролі серинових протеаз у загоєнні ран зробило прорив у лікуванні хронічних захворювань шкіри, включаючи псоріаз і екзема, де рівень цих ферментів далекі від норми.

Близько 177 мільйонів чоловік в рік потерпають від ран, які охоплюють шкіру і підлеглі тканини. Вони виникають внаслідок різних причин - хірургічних операцій, механічних травм, термічних і хімічних опіків. Це може бути і рвана рана, а може бути хронічним захворюванням. Проблеми із загоєнням ран виникають у багатьох, особливо страждають від цього пацієнти з діабетом або особи із захворюваннями імунної системи.

Джерело

Свежие новости

16:30
Польза азарта для человека. Главное, не потерять контроль
16:00
Холодницкий: получение $17 млн от ПР не доказывает коррупцию Манафорта
15:30
«Касперский»: После атаки Petya.A никакие данные не восстановятся
15:30
Администрация Трампа установила новые критерии выдачи виз гражданам шести стран
14:30
ЦИК оценила стоимость выборов президента почти в 2 млрд грн
14:20
В ProZorro продали самый дорогой лот и готовятся к рекорду на 2,5 миллиарда гривен
14:00
В Киеве возникло серьезное ДТП с последующим возгоранием авто, пострадали женщина и ребенок
14:00
Отставка главы ПриватБанка: почему Шлапак решил уйти и как это отразится на банковской системе
13:30
В ООН считают вирус Petya более сложным и опасным, чем WannaCry
12:40
На Закарпатті суд де-факто визнав законним подвійне громадянство
12:30
Подать заявление на заключение брака уже можно онлайн
11:30
Генпрокуратура планирует снять депутатскую неприкосновенность с Добкина, – СМИ
11:20
За два дня хакеры заработали на вирусе Petya более $10 тыс
11:00
В ЦИК подсчитали во сколько обойдутся следующие выборы президента
10:30
Подать заявление на заключение брака уже можно онлайн
09:40
Порошенко подготовил проект изменений в Конституцию об отмене депутатской неприкосновенности
09:00
На Кировоградщине произошла массовая бойня между рейдерами "Народного фронта" и полицией: все подробности
Больше новостей