Nedavne študije so razvile nove obloge za rane, ki pospešujejo celjenje in izboljšajo regeneracijo tkiva v ranah.
Znanstveniki odkrili zelo pomemben vidik celjenja ran v poznih sedemdesetih letih, ko je bilo razumevanje tega procesa v zelo zgodnji fazi. Videlo se je, da vse rane, ki so nastale pri dojenčku pred sedmim mesecem nosečnost ne pušča brazgotin in v zgodnjem razvoju zarodkov je manj zaceljenih brazgotin. To je vodilo raziskovalce, da so poskusili poustvariti ali posnemati te edinstvene lastnosti fetalne kože, ki bi jih lahko uporabili za regenerativno medicino. Znano je, da ima plodova koža zelo visoke ravni a beljakovine imenovan fibronektin. Ta protein fibronektin se na splošno sestavi v zunajcelični matriks, ki nato pomaga ali bolje rečeno spodbuja vezavo in adhezijo celic. Edinstveno je, da je ta lastnost zelo ekskluzivna za plod koža in ga ni v odraslih celicah. Za nadaljnjo opredelitev te lastnosti ima protein fibronektin dve edinstveni strukturi, kroglasto in vlaknato. Globularno strukturo, torej sferično obliko, najdemo v krvi, medtem ko so tkiva v telesu vlaknasta. Fibronektini so vedno veljali za možne dobre kandidate za celjenje ran vendar je proizvodnja vlaknastih fibronektinov doslej ostala izziv. V dvojnih študijah, objavljenih pred kratkim, so raziskovalci zagotovili vpogled v dve različni vrsti nanovlakna obloge, ki uporabljajo naravno prisotne beljakovine v rastlinah in živalih. Te obloge veljajo za zelo učinkovite pri celjenju in ponovni rasti tkiva v rani. Te trenutne študije so bile pionir v možnosti ustvarjanja in razvoja nanovlaken za celjenje ran. Celotna ideja avtorjev je bila ustvariti obloge z namenom razvoja terapevtskih sredstev za rane, predvsem tiste, nastale med vojno. Celjenje takšnih ran je boleč proces in ga trenutno razpoložljiva terapevtika za rane premalo podpira.
V prvi študiji, objavljeni v Biomateriali, so raziskovalci s Harvardske šole za inženirstvo in uporabne znanosti (SEAS) in Wyssovega inštituta za biološko navdihnjeno inženirstvo izdelali vlaknasti fibronektin na platformi, imenovani Rotary Jet-Spinning (RJS), ki so jo razvili v hiši.1. Opisali so a povoj za rane z uporabo fetalnega tkiva. Postopek v dveh korakih je bil preprost, pri katerem se najprej tekoča polimerna raztopina (tukaj, kroglasti fibronektin, raztopljen v topilu) naloži v rezervoar in se s centrifugalno silo potisne v drobno odprtino, ko se ta stroj vrti. Ko ta raztopina zapusti rezervoar, topilo izhlapi in polimeri se strdijo. Ta močna centrifugalna sila razgrne globularni fibronektin v majhna, tanka vlakna (manj kot en mikrometer v premeru). Ta vlakna se lahko zberejo preliv ali povoji. Testiranje na živalih je pokazalo, da so rane, zdravljene s tem novim fibronektinskim povojem, pokazale 2-odstotno obnovo kožnega tkiva v samo 84 dneh, medtem ko so običajne obloge obnovile 20-odstotno. Delovanje te obloge je bilo dobro razloženo. Obloga se integrira v rano in deluje kot poučni oder, ki nato omogoča različnim matičnim celicam, da izvedejo potrebno regeneracijo in pomoč pri procesu celjenja tkiv v rani. Material se sčasoma absorbira v telo. Rane, zdravljene s to fibronektinsko oblogo, imajo zelo normalno debelino povrhnjice in tudi dermalno strukturo. Tudi lasje so se na območju rane po zaceljenju ponovno zrasli. To je velik dosežek, saj ponovna rast las ostaja eden glavnih izzivov na področju celjenja ran. V primerjavi s standardnimi procesi regeneracije kože je ta postopek učinkovito popravil tkivo in tudi regeneriral lasni mešiček z zmožnostjo samo enega materiala. Očitno ima tak pristop pomembne prednosti pri prevajanju raziskave v dejansko uporabo. Te fibronektinske obloge so lahko primerne in uporabne za majhne rane, zlasti na obrazu in rokah, kjer je pomembno preprečiti nastanek brazgotin.
V svoji drugi študiji, objavljeni v Napredno Zdravstveno varstvo materiali, so raziskovalci razvili nanovlakna na osnovi soje, ki je spodbujala celjenje ran2. Sojine beljakovine vsebujejo, prvič, estrogenu podobne molekule (za katere dokazano pospešuje celjenje ran) in drugič, bioaktivne molekule, ki prispevajo k izgradnji in podpiranju človeških celic v telesu. Te vrste molekul se rutinsko uporabljajo v reprodukciji zdravila. Zelo zanimivo je, da ko so ravni estrogena v ženskem telesu višje, se rane ali modrice celijo hitreje. To je razlog, da se nosečnice hitreje pozdravijo, ker imajo tako visok estrogen. To je tudi razlog, da se nerojeni otrok v maternici zaradi visokih ravni prisotnega estrogena celi rane brez brazgotin. Raziskovalci so isti RJS uporabili za vrtenje ultratankih sojinih vlaken v obloge za rane. Ti poskusi so tudi pokazali, da obloge na osnovi soje in celuloze na rani kažejo 72-odstotno povečano in izboljšano celjenje, v primerjavi s samo 21 odstotki pri ranah brez te obloge iz sojinih beljakovin, zaradi česar so izjemno obetavne. Te obloge so poceni in zato optimalno primerne za obsežno uporabo, na primer za opekline. Takšni stroškovno učinkoviti odri veljajo za razodetje in imajo ogromen potencial za regeneracijo, zlasti za milice, obloge pod okriljem tehnologije nanovlaken. Harvardski urad za tehnološki razvoj je zaščitil intelektualno lastnino v zvezi s temi projekti in raziskuje možnosti komercializacije.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
1. Chantre CO et al. 2018. Nanovlakna fibronektina v proizvodnem obsegu spodbujajo zapiranje ran in popravilo tkiva v modelu dermalne miši. Biomateriali. 166 (96). https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.03.006
2. Ahn S et al. 2018. Odri iz nanovlakne iz sojinih beljakovin/celuloze, ki posnemajo ekstracelularni matriks kože za izboljšano celjenje ran. Napredni materiali za zdravstveno varstvo. https://doi.org/10.1002/adhm.201701175
