Ученые вырастили новую кожу на открытой ране

Ученые вырастили новую кожу на открытой ране

25.09.2018 14:44:23

Когда-нибудь, пластическая хирургия, как способ лечения и исправления крупных кожных язв, в том числе у людей с тяжелыми ожогами, пролежнями или хроническими заболеваниями, такими как диабет, может остаться в прошлом.

Американские исследователи доказали возможность превращения стволовых клеток в здоровые клетки кожи не в лаборатории, а на поверхности открытых ран.

(На фото ткани эпителия, полученного путем преобразования одного типа клеток (красных: мезенхимных) в другой тип  (зеленые: базальные кератиноциты) в пределах кожной язвы, мышиная модель исследования).

Группа исследователей из Института биологических исследований Солка в Сан-Диего разработала методику превращения клеток на поверхности открытой раны или язвы в клетки верхнего слоя кожи, эпителия. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые описывают процесс возвращения клеток на поверхности раны к состоянию, аналогичному состоянию стволовой клетки, а затем направления их по пути развития клеток кожи.

Методика перспективна как способ заживления язв, ожогов, пролежней и повреждений кожи при заболеваниях обмена веществ, таких как диабет. Кроме того, ее можно использовать для противодействия старению кожи, считают авторы работы.

Обычно для ускорения заживления используют пересадку кожи самого пациента или кожу, выращенную in vitro из стволовых клеток. Хуану Карлосу Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte) и его коллегам удалось получить кожу на месте повреждения, не прибегая к пересадке.

Ученые работали со стволовыми клетками кожи, которые дифференцируются, мигрируя из глубоких слоев к поверхности. В нормальных условиях эти клетки чаще всего превращаются в кератиноциты, из которых на 90% состоит здоровая кожа.

Бельмонте и научный сотрудник института Солка Масакадзу Курита, имеющий опыт работы в пластической хирургии, знали, что критической стадией восстановления раны является миграция или трансплантация базальных кератиноцитов в раны. Эти клетки, подобные стволовым клеткам, действуют как предшественники различных типов клеток кожи. Но обширные, тяжелые раны на участках тела, где утеряно несколько слоев кожи, больше не имеют базальных кератиноцитов. И даже когда эти раны заживают, клетки, размножающиеся в данной области, в основном участвуют в воспалительном процессе, а не в восстановлении здорового эпителия.

Сначала ученые выделили из клеток нижнего (базального) слоя эпидермиса 55 белков и РНК, которые потенциально могли участвовать в дифференциации стволовых клеток по пути кератиноцитов. Затем методом проб и ошибок выделили четыре белка, которые сильнее всего влияли на диффернециацию. Обработав глубокие порезы на коже мышей «коктейлем» из этих четырех белков, ученые за 18 дней получили на поверхности порезов новый эпителий. Через три месяца и через полгода после начала эксперимента клетки из образцов кожи, выросшей на месте пореза, оказались здоровыми по ряду микробиологических, генетических и других показателей.

Курита утверждает, что прежде чем идти в клинику, следует провести больше исследований по долгосрочной безопасности данного подхода лечения и максимально повысить его эффективность.

Источник: The Salk Institute https://www.salk.edu/news-release/the-alchemy-of-healing-researchers-turn-open-wounds-into-skin/
facebook