среда, 17 мая 2017 г.

Клей для кожи заживляет раны без шрамов

Корейские учёные создали на основе секрета двустворчатых моллюсков клей для кожи, способный заживлять раны почти без шрамирования.

Повреждённая человеческая кожа почти не восстанавливается: на месте глубоких порезов и ожогов формируется рубец, состоящий из соединительной ткани. В рубцах не бывает волосяных фолликулов, сальных и потовых желез, в них почти не восстанавливаются кровеносные сосуды, поэтому ткань шрама плохо снабжается кислородом и питательными веществами.

В отличие от здоровой кожи, где длинные нити из молекул белка коллагена образуют высокоупорядоченную структуру, в рубце коллаген распределён хаотично. Некоторые успехи в упорядочивании коллагена при заживлении повреждений кожи были достигнуты при помощи белка декорина: заметив, что в рубцующихся тканях его гораздо меньше, чем в здоровых, учёные установили, что инъекции декорина заметно снижают рубцевание. Однако до применения декорина в клинической практике дело не дошло: его оказалось слишком сложно и дорого синтезировать.

В новом исследовании исследователи из Пхоханского научно-технологического и Инчеонского университетов Южной Кореи нашли способ придать целебные свойства декорина более дешёвой субстанции. Учёным пришлось решать сразу две задачи: найти эффективный и биосовместимый клей, способный удерживать вместе края разорванной ткани, и способ ввести в этот клей фрагменты молекулы декорина, ответственные за упорядочивание коллагеновых нитей и заживление без рубцевания. Пептиды, которыми дополнили белковый белок-клей моллюсков, образуют между молекулами коллагена водородные и ковалентные связи, заставляя их выстраиваться в длинные нити заданной структуры — фибриллы.
Jeon EY, Choi B-H, Jung D, Hwang BH, Cha HJ.
Вверху — заживление без белкового клея, в низу — с ним.

Основу позаимствовали у двустворчатых моллюсков: белок, который они вырабатывают, оказался отличным клеем и, в отличие своих минеральных аналогов, которые используются в хирургии, не вызывал раздражения здоровой ткани вокруг повреждённой области. Учёные модифицировали геном бактерий E. coli, заставив их вырабатывать аналог белкового клея моллюсков с разными включениями — пептидами, позаимствованными из декорина и белков-рецепторов тромбоцитов, за счёт которых декорин помогает заживлять повреждённую кожу.

Белок, выделенный бактериями, собрали, очистили и использовали для лечения широких (8 мм в диаметре) круглых ран на коже крыс. Заполненный клеем порез заклеивали пластырем, чтобы предотвратить высыхание; у контрольной группы крыс на порезах был только пластырь. Уже через 10 дней порезы, обработанные белковым клеем, затянулись здоровой кожей с тонкими шрамами, в то время как на коже крыс из контрольной группы остались грубые рубцы.


Исследование опубликовано в журнале Biomaterials.