Сухопутные улитки и их слизь использовались в древние времена Гиппократом и Плинием для лечения боли, связанной с ожогами, абсцессами и другими ранами. Вдохновлённый этой древней терапией, проф. Ву Миньи и его команда из Куньминского института ботаники (КИБ) Академии наук Китая идентифицировали природный биологический клей из выделений улиток, оценили его адгезивные свойства и изучили его влияние на заживление ран.
Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.
Каждый год сотни миллионов людей страдают от различных повреждений тканей, начиная от незначительных порезов кожи и заканчивая тяжёлыми повреждениями, вызванными травмами, хирургическими повреждениями или хроническими язвами. В частности, хронические раны, такие как диабетические язвы стопы (ДЯС) и пролежни. Среди них было выявлено нарушение регуляции воспаления в процессе заживления диабетических ран.
Фактически, провоспалительные исходные состояния обнаруживаются у пациентов с диабетом. Хроническая провоспалительная среда в диабетических ранах предотвращает прогрессирование до пролиферативной фазы заживления ран и ухудшает ключевые процессы восстановления тканей, такие как ангиогенез, ремоделирование внеклеточного матрикса (РВМ) и реэпителизация.
В этом исследовании учёные обнаружили, что природный биоматериал (d-SMG) состоит из 30-50% белка и 10-16% сульфатированного гликозаминогликана (ГАГ). Состав d-SMG аналогичен составу РВМ, который состоит из волокнистых белков и полисахаридов и обеспечивает механическую поддержку для роста клеток и регулирует их поведение.
d-SMG показал лучшие адгезионные свойства во влажной ткани, чем клинический фибриновый клей, как в исследованиях, так и в естественных условиях. Натуральный гель на основе ГАГ-белка обеспечивает влажное тканевое микроокружение с уменьшенным воспалением, что способствует регенерации тканей.
Исследование показало, что d-SMG способствует заживлению кожных ран как у нормальных, так и у больных диабетом крыс. Это улучшило ангиогенез, регенерацию грануляционной ткани, отложение коллагена и регенерацию эпидермиса в ложе раны.
Для диабетических ран исследование механизма показало, что как повязка d-SMG, так и её активный ингредиент s-GAG способствуют поляризации макрофагов в сторону противовоспалительного фенотипа М2 путём усиления фосфорилирования STAT3, что может способствовать переходу процесса заживления ран от воспаления к пролиферации, т.е. тем самым ускоряя заживление ран.
Кроме того, d-SMG имеет высокое содержание гепариноподобного ГАГ, который также может связывать воспалительные цитокины (TNF-α, IL-6, IL-8 и IP-10) с высокой аффинностью.
В результате d-SMG снижал уровни воспалительных цитокинов (TNF-α, IFN-γ и IL-6) в тканях раны, возможно, как регулируя поляризацию макрофагов, так и захватывая воспалительные цитокины.
Исследователи обнаружили, что натуральный гель улиточной слизи на основе гликозаминогликанов может запечатывать кожные раны и способствовать заживлению диабетических ран.
Эти результаты дают теоретическое и практическое понимание для разработки биоактивных повязок и биоинженерных каркасов для заживления ран.
В будущем они надеются использовать биоадгезив в качестве нового метода лечения ДЯС. Изучая патогенез ДЯС,исследователи стремятся разработать более эффективные лекарства или повязки для ран в целях клинического применения.
