Ученые из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (Новосибирск) предложили использовать белки червя-паразита, поражающего печень, чтобы ускорить заживление кожных ран. Эксперименты показали, что препараты, включающие в себя эти белки, ускоряют восстановление тканей более чем на 20 %. Полученные данные открывают новые перспективы для разработки персонифицированных терапевтических подходов к заживлению ран. Об исследовании рассказала пресс-служба Российского научного фонда.
Восстановление поврежденных кожных покровов — естественный биологический процесс, который включает в себя четыре последовательных стадии: гемостаз, или остановку кровотечения с участием тромбоцитов, инфильтрацию, при которой в место ранения мигрируют основные иммунные клетки нашего организма, пролиферацию, то есть формирование новых кровеносных сосудов и увеличение количества клеток, которые будут ответственны за закрытие раны, и, наконец, ремоделирование — наиболее длительную (до года) финальную фазу заживления раны. Однако при некоторых патологических состояниях — например, при сахарном диабете — возникают хронически незаживающие раны, которые легко инфицируются и причиняют серьезный дискомфорт. Терапия подобных состояний затруднительна, и потому разработка новых подходов к лечению крайне актуальна.
На сегодняшний день в качестве средств, способствующих заживлению ран, используют различные гели из растительных компонентов, природные полисахариды, создающие своеобразный каркас для клеток, а также биоактивные пептиды. Последние, как оказалось, могут выделять плоские черви Opisthorchis felineus, вызывающие описторхоз — поражение органов пищеварительной системы у рыбоядных млекопитающих. Недавние исследования показали, что эпителий, поврежденный питающимся паразитом, постоянно восстанавливается. Более того, в области дефекта также снижается уровень острого воспаления и активируется формирование новых кровеносных сосудов.
Авторы работы проверили способность белков, полученных из паразита Opisthorchis felineus, заживлять кожные раны у мышей. Для этого авторы выделили из червей их секреторный продукт, а также приготовили на основе паразитов лизат — препарат из разрушенных клеток. 70 мышей, участвовавших в эксперименте, разделили на контрольную и экспериментальную группы. Всем животным наносили поверхностные раны и обрабатывали их каждые три дня — обеззараживали, наносили изучаемые препараты и закрывали при помощи спрея-пластыря.
Процесс заживления ран: сверху — контроль, снизу — с обработкой препаратами из паразитического червя. Источник: Kovner, et al./Scientific Reports, 2022.
В результате исследователи показали, что лизат и секреторный продукт паразита через десять дней достоверно снизили площадь раны у мышей более чем на 20 % в сравнении с контролем. Также на седьмой и десятый день эксперимента авторы взяли образцы поврежденной кожи и изучили их комплексным методом, включающим гистологическое исследование и оценку активности генов. Оказалось, что в экспериментальных группах животных стадии восстановления ткани проходили быстрее, уровень воспаления снизился, заживление шло без образования рубцов. Благодаря такой «правильной» регенерации на месте повреждения не останется шрамов, и новообразованная ткань будет выполнять все функции исходной.
Также был проведен протеомный анализ образцов лизата и секреторного продукта взрослых особей паразита. Всего ученые определили 424 и 127 белков соответственно. Общими для обоих типов образцов были 111 белков, которые авторы разделили на 9 больших групп, 6 из них могут потенциально участвовать в процессах ранозаживления.
«Мы впервые экспериментально доказали, что препараты на основе секреторного продукта и лизата Opisthorchis felineus обладают ранозаживляющим потенциалом. Полученные нами данные открывают огромный спектр дальнейших исследований способов лечения хронически незаживающих ран. В дальнейшем мы планируем исследовать действие секреторного продукта и лизата Opisthorchis felineus на модели сахарного диабета — одного из самых частых патологических состояний, при котором возникают хронически незаживающие раны», — рассказывает руководитель проекта Анна Ковнер, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Scientific Reports.
