Учёные из Стэнфорда обнаружили препарат, заживляющий раны без шрамов, и проверили его на мышах
Лекарство позволяет избежать формирования рубцов и давно продаётся в США для лечения глазных заболеваний.
Исследователи из Стэнфордского университета нашли способ избежать появления шрамов после ран. Они определили препарат и методику заживления, после которой поверх раны образуется нормальная кожа. Об этом говорится в пресс-релизе на сайте университета.
Как появляются шрамы
Учёные обнаружили, что формирование шрамов запускает ген engrailed, который формирует белок в фибробластах — клетках соединительной ткани организма. Когда на теле появляется рана, фибробласты, обычно не отвечающих за заживление, активируются и начинают создавать рубцовую ткань.
Как отметили учёные, у эмбрионов на раннем этапе развития шрамы не образуются — раны заживают обычной кожей, потому что она не так натянута. По той же причине, шрамы образуются реже у пожилых людей. Исследователи предположили, что натяжение или «механический стресс» — ключевой фактор заживления без шрамов.
Клетки могут «чувствовать» воздействие через общеизвестные механизмы, но их можно заблокировать. Для проверки гипотезы учёные вырастили клетки фибробластов мышей в трёх разных условиях: в мягком геле без механического напряжения, на жёсткой пластиковой тарелке и на пластике, но с химикатом, блокирующим сигнал о механическом натяжении.
Выяснилось, что выращенные в геле клетки не проявляют ген engrailed, а клетки на пластике реагируют как обычно. При добавлении химиката клетки также не проявляли ген. При этом когда к заживающим хирургическим ранам мышей прикладывали натяжение, количество клеток, проявляющих engrailed, увеличивалось и они образовывали более толстый рубец.
Как пояснили исследователи, шрамы — это защитный механизм, оставшийся с древних времён. При ранении организму проще закрыть отверстие рубцовой тканью, а не нормальной кожей, потому что так быстрее, а значит меньше шансов подхватить инфекцию или умереть от кровопотери.
Шрам — это точечная сварка. Она быстро закрывает рану, но ухудшает форму и функцию. Шрамы могут мешать сгибать локти, закрывать глаза и не только, но даже с такими ограничениями раньше было больше шансов выжить.
Как работает препарат от шрамов
Учёные определили препарат, который блокирует сигналы клеткам о том, что кожа находится в натяжении — в этом случае они не активируются и не начинают формировать рубцы. Веществом оказался вертепорфин — одобренное американскими регуляторами лекарство от глазных заболеваний.
Исследователи проверили его на мышах — они сделали хирургические надрезы грызунам под анестезией и натянули кожу, попутно введя вертепорфин. Вместо шрама рана у мышей затянулась обычной кожей — в ней были волосяные фолликулы и железы, она выглядела нормально под микроскопом и была такой же прочной.
Слева свежая рана, в центре рана на 30-й день после обработки физиологическим раствором, справа рана на 30-й день после вертепорфина Изображение из исследования Майкла Лонгакера
Теперь учёные собираются испытать препарат на других видах рубцов. Они предполагают, что таким же способом можно лечить следы ожогов, фиброз печени и другие заболевания. Следующей стадией станут испытания на других животных.
Ведущий автор исследования Майкл Лонгакер искал способ заживления ран без шрамов на протяжении 34 лет, когда заметил, что при операциях на плод раны заживают без рубцов, в отличие от детей и взрослых.
По данным Лонгакера, каждый год только в США у жителей появляется от 50 до 80 миллионов новых шрамов от хирургических операций и из-за несчастных случаев. При этом рубцовая ткань отличается от обычной кожи — на ней не растут волосы, она менее прочная и может мешать движения.
До сих пор у учёных не было препаратов или способа предотвращать или обращать вспять формирование шрамов. При этом около 45% американцев умирают от болезней, связанных с рубцами в той или иной форме.
#здоровье #исследования