Растягивание кожи не только повышает ее проницаемость, но и стимулирует иммунные клетки. Это открытие — прямой путь к безыгольной вакцинации.
Экспериментировали, как водится, на мышах, с результатами чего можно ознакомиться в журнале Cell Reports. Оказалось, что нанесение вакцины на растянутую кожу дает даже лучшую иммунизацию, чем ее подкожное введение.
«Следует быть очень осторожным с тем, что вы наносите на кожу. Мы показали, что этот путь можно использовать для доставки вакцин, но он также может облегчить проникновение токсичных соединений или стимулировать воспаление или аллергию», — предупреждает иммунолог Элоди Сегура из INSERM, старший автор статьи.
Когда рецепторы в коже обнаруживают повреждения, они стимулируют иммунный ответ. Другие кожные рецепторы обнаруживают растяжение — которое происходит во время массажа или при втирании средств по уходу за кожей, — но было неясно, может ли растяжение кожи без повреждений также активировать иммунную систему кожи.
Чтобы изучить влияние растяжения кожи на ее проницаемость и иммунную систему, исследователи использовали устройство, которое растягивает кожу путем создания отрицательного давления. При применении в течение 20 минут устройство временно повышало проницаемость кожи как мышей, так и человека для крупных молекул, меченных флуоресцентным маркером, за счет раскрытия фолликулов из-за перестройки коллагеновых волокон. Примерно через 15 минут кожа возвращалась к своему обычному непроницаемому состоянию.
Выяснили также, как растяжение кожи активирует местный иммунный ответ. У мышей использование устройства привело к увеличению количества иммунных клеток в коже через 24 часа, что позволяет предположить, что иммунные клетки мигрировали в кожу в ответ на растяжение. Растяжение также вызвало изменения в экспрессии более чем 1000 генов, включая несколько генов, кодирующих иммунные сигнальные молекулы — цитокины.
«Это было довольно удивительно — я не ожидала такого количества воспалительных молекул просто из-за растяжения кожи», — признается Сегура.
Чтобы оценить потенциал безыгольной вакцинации, мышам нанесли меченую вакцину против гриппа и растянули кожу. Флуоресцентный маркер показал медленное, контролируемое поступление вакцины в кровоток мышей и накопление вакцинного антигена в близлежащих лимфатических узлах. Добавление в состав вакцины адъюванта (химического «усилителя») не улучшило иммунный ответ при накожном введении, что позволяет предположить, что одного лишь растяжения кожи достаточно для усиления иммунизации.
«Простое растяжение кожи оказалось более эффективным, чем введение той же вакцины с помощью иглы, что демонстрирует практическую значимость этой иммунной активации. Этот новый путь проникновения в кожу можно использовать множеством различных способов — мы показали его потенциал для доставки вакцин, но также задумываемся о доставке клеточных терапий и использовании его для диагностики», — говорит профессор Стюарт Джонс из Королевского колледжа Лондона, старший автор исследования.
Поскольку большинство опытов проводилось на мышах, необходима дальнейшая работа, чтобы выяснить, приводит ли растяжение кожи к аналогичной активации иммунитета у людей и может ли оно облегчить доставку вакцин. Надо выяснить также, не усилит ли такой метод чувствительность к аллергенам.
«Кожа человека обычно гораздо менее проницаема, чем мышиная, поскольку у нее толще внешний слой. Однако в данном случае она среагировала аналогичным образом, потому что молекулы движутся через волосяные фолликулы, а не через внешний слой кожи. Мы считаем, что это дает действительно прочную основу для переноса наших результатов на людей», — заключил профессор.
Разработан «вакцинный пластырь», дающий более высокий иммунный ответ, чем прививка
«Вечные химикаты» на самом деле могут проникать в кровь через кожу
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram