Исследователи из США и Южной Кореи обнаружили, что кожа способна «предварительно обучаться» восстановлению. Если заранее активировать небольшую часть клеток, ткань быстрее реагирует на повреждение и заживает с меньшим объемом рубцов. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Суть подхода напоминает тренировку перед экзаменом: клетки получают сигнал о возможной травме и переходят в режим готовности. После этого при реальном повреждении заживление происходит быстрее и более скоординированно. Ученые показали, что такая «предварительная настройка» активирует ключевые сигнальные пути, включая PI3K-AKT, EGFR и HIF-1α, связанные с выживанием клеток и адаптацией к нехватке кислорода.
Как «тренировка» ускоряет заживление
В экспериментах новая эпителиальная ткань формировалась быстрее, рост кровеносных сосудов был более организованным, а иммунный ответ — точнее. В итоге ускорялось общее заживление и уменьшалось рубцевание. Особенно важно, что эффект сохранялся даже у животных моделей (мышей) с диабетом, где восстановление кожи обычно затруднено.
Авторы отмечают, что достаточно было изменить состояние лишь небольшой доли клеток: затем они передавали сигналы соседним, и вся ткань переходила в «режим готовности». Такой межклеточный обмен сигналами фактически перестраивал поведение кожи до травмы.
Исследователи считают, что метод может лечь в основу терапии пролежней у пожилых людей и хронических ран у пациентов с сахарным диабетом II типа (диабетическая стопа). Также обсуждается применение в регенеративной медицине, травматологии, хирургии, создании биоматериалов и в антивозрастных процедурах.
Интересные факты из параллельных исследований
У эмбрионов млекопитающих кожа способна заживать полностью без рубцов, но после рождения этот механизм отключается — ученые ищут способы вернуть его взрослым тканям. Рубцевание — не только косметическая проблема: фиброз тканей связан почти с 45% смертей, если затрагивает жизненно важные органы.
Современные методы регенерации кожи активно используют биопечать и клеточные каркасы, позволяющие создавать функциональные ткани для трансплантации. По словам одного из авторов исследования, манипуляция лишь частью клеток может изменить состояние всей ткани через межклеточную коммуникацию. Это первое исследование, показывающее, что изменение небольшой доли клеток способно перестроить состояние всей кожи на заданном участке, а в перспективе — и в масштабах всего организма.
О том, как реликтовый ген лягушек заживляет кожные раны у млекопитающих, читайте в материале Hi-Tech Mail.