Lactobacilli padėjo pagreitinti žaizdų gijimą • Alena Sukoputova • Mokslo naujienos apie "Elementus" • Biotechnologijos, medicina, mikrobiologija

Lactobacillus padėjo greičiau žaizdų gijimą

Pav. 1. Žaizdų uždarymas sveikiose pelėse. A – žaizdos nuotraukas iškart po jos taikymo ir po 24 valandų trijose pelių grupėse, dalyvaujančiose eksperimentuose. Kontrolinėje grupėje (kontrolinė grupė) žaizdos nebuvo gydomos, antrosios grupės (LB) žaizdos buvo gydomos vieną kartą per parą su normaliomis pieno rūgšties bakterijomis (neintezuojant CXCL12), trečioje grupėje (LB_CXCL12) žaizdos buvo apdorotos pieno rūgšties bakterijomis, sintezuojančiomis CXCL12. In – pokyčiai žaizdų zonoje laikui bėgant. Su – žaizdos plotas antroje eksperimento dienoje. D – visiškai uždarytos (baltos spalvos), o ne uždara (rožinė) žaizdos eksperimento 6, 8 ir 10 dieną. Straipsnio iliustracija diskusijojePNAS

Mokslininkai sugebėjo sukurti unikalų bioinžinerijos metodą greitesniam žaizdų gijimui. Jie "mokė" laktobacilus Lactobacillus reuteri sintezuoja chemokiną CXCL12, skatina makrofagų skaidymą ir darbą. Paprastai šis chemokinas greitai dezaktyvuojamas fermento CD26. Tačiau padidėjęs rūgštingumas, kurį šie bakterijos sudaro aplink juos, sumažina CD26 aktyvumą, todėl labai padidėja metodo efektyvumas. Eksperimentai rodo, kad naudojant naują gydymo metodą pacientams, sergantiems išemija ir diabetu, galima išspręsti nesužalojančių žaizdų problemą.

Daugelis iš mūsų jau žinojo įbrėžimus, nudegimus ir kitą odos pažaidą nuo vaikystės, kurie kartais išgydo gana ilgą laiką. Be to, pati žaizda yra erzina nepatogumų, būtina kontroliuoti jos švarumą, kad nebūtų infekcijos. Galbūt niekas nebūtų atsisakęs magiško vaisto iš Hermionos piniginės, kuris per kelias sekundes visiškai išgydytų žaizda ir nepaliktų randų. Beje, randai po žaizdų gijimo yra rimta problema, kurią bando išspręsti mokslininkai (žiūrėkite: Žinduolių audinių, kuriuose nėra randų, regeneravimas, "Elements", 2015 12 12). Daugelis gijimo priemonių jau žinoma, kad padeda organizmui kovoti su odos sutrikimais (žr., Pavyzdžiui, "Kosmetika", kurią gydo, ir naujienos "Ląstelių rėmas skatina audinių gijimą", "Elements", 2005 05 04). Jie yra prieinami, o ne labai daug, jie skiriasi efektyvumu, tačiau nė vienas iš jų nėra panacėja.

Vaistas, skatinantis žaizdų gijimą, yra naudingas daugeliui, ypač tiems, kurie kenčia nuo daugiamečių trofinių opų, neapsaugotų gabalų ir kitų panašių patologijų. Pacientams, sergantiems periferine išemija (sumažėjusi kraujo apytaka atskiruose audiniuose) ir lėtinė hiperglikemija (cukrinis diabetas)kuriuose ant odos gali susidaryti patvarios, prastai gydomos opos, magija jau bus, jei jų žaizdos išgydys normalų greitį.

Žingsnis po žingsnio mokslininkai priartėja prie tokio stebuklingo gydymo. Kitas šio maršruto rezultatas buvo gautas iš Mia Phillipson vadovaujamos kelių Europos mokslo institucijų grupės. Jie dirbo su chemokinu CXCL12 (chemokinas (C-X-C motyvas) ligandas 12, taip pat žinomas kitu pavadinimu SDF-1). Anksčiau nustatyta, kad ši signalizavimo molekulė, kuri gali pritraukti imuninės sistemos ląsteles ir padidinti ląstelių išgyvenimą, turi gijimo poveikį odos žaizdoms (G. Feng ir kt., 2014. CXCL12 apdorojimas) gijimas) ir atkuria kraujotaką (MA Kuliszewski ir kt., 2011 m. SDF-1 kraujo serumo perdavimas skatina endotelio progenitorių ląstelę ir angiogenezę išeminės raumenyse).

Deja, net ir dėl šių kuklų rezultatų, reikia daug procedūrų, nes aktyvioji medžiaga žaizdoje yra nuolat neaktyvinta. Mokslininkai taikė CXCL12 į pelių (jų užpakalinių kojų) pjūvius. Vieno paros gydymas šia medžiaga nesukėlė jokių rezultatų. Santykinis pagreitėjimas žaizdų gijimą įvyko tik tada, kai gydymas buvo atliekamas kas 10 minučių valandą – taigi kiekvieną dieną.Tai reiškia, kad jums reikia stabilaus CXCL12 srauto, kad poveikis būtų pastebimas.

Taip yra dėl to, kad žaizda, kuri yra paviršinis antigenas ir apsaugo kūną nuo infekcijų, išsiskiria fermento dipeptidilpeptidazės-4 (CD26). Šis fermentas gali suskaidyti labai platų junginių asortimentą ir, konkrečiai, reaguoja su CXCL12 chemokinu, suskaido ir deaktyvuoja. Tačiau esant priemonėms išvengti infekcijų prasiskverbimo į žaizdą, CD26 nustoja mums padėti ir tik sukelia sunkumus. Buvo nustatyta, kad CD26 darbas priklauso nuo terpės rūgštingumo (pH). Šio straipsnio autoriai gydydavo pelių žaizdas CXCL12 chemokinu skirtingų rūgščių tirpaluose (pH reikšmės 8,3, 7,3, 6,3 ir 5,3). Esant mažesnei pH reikšmėms ir dėl to didesniu rūgštingumu, CD26 aktyvumas sumažėjo, bet geriausias žaizdų gijimas buvo stebimas pH = 6,3.

Padedami genetinės inžinerijos, jie davė bakterijas Lactobacillus reuteri gebėjimas sintetinti reikiamą chemokiną. Tokiu atveju CXCL12 išsiskyrimas įvyksta tik po to, kai dirbtinė bakterijos aktyvacija atliekama naudojant specialią medžiagą ir trunka ilgiau kaip 10 valandų.

Gydymas tokiomis bakterijomis vieną kartą per parą žymiai pagerino sveikų pelių odos susitraukimų gijimą (1 pav.).Labiausiai pastebimas skirtumas yra per pirmąsias 24 valandas, kai gyvo aktyvuoto laktobacilio atveju žaizda yra uždaryta ir jo plotas yra žymiai sumažintas, priverždami kraštus.

Gydomose žaizdose mokslininkai nustatė odos ląstelių pasiskirstymo pagreitį, taip pat padidino makrofagų ir jų išskiriamo beta transformatoriaus (TGF-β) kiekį, būtiną ląstelių dalijimosi ir diferencijavimo reguliavimui. Maždaug pusė šių makrofagų, vertinant manozės receptoriaus (MMR) buvimą, dalyvauja odos remodeliavime. Žaizdoje padidėjo makrofagų, turinčių CXCL12 receptorių, tankis, be to, padidėjo sintezavusių CXCL12 makrofagų skaičius. Visų šių makrofagų vaidmuo žaizdų gijimo srityje dar nėra visiškai aiškus, tačiau jau žinoma, kad jie dalyvauja azolotlinių galūnių regeneravime (žr.: "Makrofagas yra atsinaujinimo ramstis"). Aptariamo straipsnio autoriai parodė, kad pelėms su sumažėjusiu makrofagų skaičiumi sutrinka žaizdų gijimo procesas ir tuo pačiu metu žaizdų apdorojimas tirtu bakteriniu preparatu neduoda pastebimų patobulinimų.Todėl galime daryti išvadą, kad naujo vaisto darbas atsiranda aktyvinant skirtingų tipų makrofagus, ir tai yra tie, kurie dalyvauja žaizdų gijimo procese (2 pav.).

Pav. 2 Bakterijų preparato veikimo schema, sukurta mokslininkų, kai ji taikoma lokaliai ant žaizdos. A – Chemokino CXCL12 pieno rūgšties bakterijų gamyba (žalia) žaizdoje. In – vietinis rūgštingumo padidėjimas (geltonos dėmės ant odos) sukelia bakterijos. Su – pagerinti chemokiną, mažinant jo degraduojančio fermento CD26 aktyvumą (Alyva) padidėjęs rūgštingumas. D – makrofagų kaupimas ir skaidymas (raudona), augant jų augimo faktoriaus TGF-β (mėlynas). E – dėl ankstesnių procesų, odos ląstelės pradeda aktyviai dalytis ir paspartina uždarymą, o žaizdų gijimas yra stebimas (F) Papildomų medžiagų iliustracija prie aptariamo straipsnio PNAS

Poodose, turinčiose pakaitos išemiją, kraujotaka sutrinka, o žaizdų gijimas trunka daug ilgiau negu sveikiose pelėse. Žaizdos gydymas vaistu L. reuteriChemokino sintezės agentas paspartino žaizdų gijimą, ypač pirmąją dieną po to, kai buvo panaudota žaizda (3 pav., B).Pelėms su hiperglikemija, tai yra padidėjęs gliukozės kiekis kraujyje – pagrindinis diabeto simptomas, žaizdų gijimo greitis priklauso nuo individualių organizmo savybių. Pirmąsias dvi dienas laktobakterinių vaistų žaizdų gydymas pagreitina jų uždarymą, tačiau vėliau reikšmingų skirtumų nepastebėta (3 pav., C).

Pav. 3 Žaizdų gijimo pagreitėjimas pelėms gydant chemokinu CXCL12, sintetinant chemokiną. Kiekvienoje diagramoje pateiktoje eilutėje parodyta, kiek dienų reikia užbaigti žaizdų uždarymą, uždaryti žaizdą 75% ir uždaryti žaizdas 50%. A sveikos pelės B – pelės, turinčios pakinktų kojų išemiją, C pelės su hiperglikemija. Baltieji barai – kontrolė (žaizda nebuvo gydoma nieko), juoda – žaizda kasdien buvo gydoma laktobaciliais, kurie sintezuoja chemokiną, pilka – žaizda kasdien buvo gydoma pieno rūgšties bakterijomis, sintezuojančiomis CXCL12 tokią pačią koncentraciją (vaistas iš karto po aktyvacijos). Diagramos iš papildomų medžiagų iki aptariamo straipsnio PNAS

Genetiškai modifikuotų bakterijų veikla taip pat veikia kraują aplink žaizdą. Paprastai po traumos būna greitas kraujagyslių susitraukimas, o uždegiminio proceso stadijoje yra padidėjusi hiperemija, šių kraujagyslių perpildymas dėl mažo pralaidumo.Išemijos atveju hipemija aplink žaizdas nepastebėta, o gliukozės pelėms ji nėra, nes kraujotaka šiuose ligoniuose yra žymiai sumažėjusi. Žaizdų su pieno rūgšties bakterijų preparatu gydymas visose pelėse (įskaitant pelių, kurių glikemija), normalizavo kraujotaką aplink žaizdą.

Tyrėjai išanalizavo, koks šalutinis poveikis gali būti panašus vaistas. Norėdami tai padaryti, jie žymiai padidino dozę, bet jokiomis aplinkybėmis nebuvo galima aptikti bet kokios bakterijos kraujyje. L. reuterinei jo pagaminti CXCL12 kiekiai. Faktas, kad vaistas nesukėlė padidėjusios hiperemijos, bet, atvirkščiai, sumažino jo kiekį, rodo, kad bakterijų atsiradimas žaizdoje nesukelia jokio papildomo uždegimo.

Autoriai taip pat ėmėsi pirmųjų žingsnių, kad išbandytų naujo vaisto poveikį žmonėms (4 pav.). Jie panaudojo operacijų metu likusį donoro odą. Tokios odos diskai gali būti laikomi maistinės terpės terpėje ir tada jie tam tikru metu gali elgtis kaip visavertė oda. Paaiškėjo, kad žaizdos ir tokia oda, jei gydoma preparatu su pieno rūgšties bakterijomis, gaminančiomis CXCL12, gydo greičiau.

Pav. 4 Žaizdų gijimas ant žmogaus odos, esantis diskuose ant maitinimo terpės. A – imunohistocheminis keratino dažymas (ruda) naujas epidermio sluoksnis, susidarantis ant žaizdos krašto. In – persikėlė į epidermio žaizdų ląstelių centrą. Su – epidermio ląstelių padalijimas žaizdos krašte (pažymėtas rodyklė) Papildomų medžiagų iliustracija prie aptariamo straipsnio PNAS

Deja, padidėjusi bakterijų koncentracija preparate nepadeda pagerinti rezultatų, ir čia mes, atrodo, patenka į gamtos nustatytų organizmo pajėgumų ribą. Tačiau šiuo metu labiausiai žinomas rezultatas yra pagreitėjimas odos žaizdų gijimui. Tai neabejotinai yra naujas žingsnis gerinant ischeminio ir diabeto sergančių pacientų gyvenimo kokybę. Be to, ateityje šis vaistas gali padėti mums visiems: jis yra palyginti prieinamas ir gali būti laikomas užšaldytas (mokslininkai patikrino, ar tai nėra veiksmingas). O pats žaizdų gijimo proceso supratimas ir skirtingų medžiagų vaidmuo joje leis kurti vis daugiau naujų metodų.

Šaltinis: Evelina Vågesjö, Emelie Öhnstedt, Anneleen Mortier, Hava Lofton, Fredrik Huss, Paul Proost, Stefan Roos ir Mia Phillipson.Pieno rūgšties bakterijos pertvarkytos pieno rūgšties bakterijomis PNAS. 2018. DOI: 10.1073 / pnas.1716580115.

Alena Сухопутова


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: