Дослідження свідчить про значний прорив у загоєнні діабетичної виразки

Нове дослідження, опубліковане сьогодні в STEM CELLS Translational Medicine, обіцяє великий прорив у загоєнні хронічних виразок стопи, що виникають внаслідок діабету. Дослідження, проведене дослідниками з Каліфорнійського університету в Девісі, є першим, хто продемонстрував, як біоконструйований риштування складається з людських мезенхімальних стовбурових клітин (MSC) у поєднанні з тимололом - препаратом, який зазвичай використовується для лікування глаукоми, - покращує загоєння і зменшення запалення ран у мишей з діабетом на 75% порівняно з контрольними групами.

дослідження

Хронічна виразка стопи є одним з найнебезпечніших і найпоширеніших ускладнень діабету, яким страждає до чверті з 25 мільйонів людей, хворих на діабет, лише в США, за даними Американської діабетичної асоціації. Асоціація також прогнозує, що 30 відсотків цих випадків зрештою призведуть до ампутації. Ще більш тривожним є прогнозований п'ятирічний рівень смертності для осіб з ампутацією - 48%, статистика порівнянна з раком товстої кишки.

Витрати на охорону здоров'я в США на виразки стопи, пов'язані з діабетом (DFU), перевищують 43 мільярди доларів на рік. Однак ці витрати на хороший стандарт догляду - що включає такі речі, як сувора дієта, зменшення тиску на стопі, щоб рани зажили, антибіотики або операції - заживають лише у 30% пацієнтів. Лікування цих пацієнтів та спроби їх вилікувати - це те, що спонукало мене працювати над цією проблемою. "

Рослін Рівка Ісеров, доктор медичних наук, професор дерматології в штаті Каліфорнія, керівник дерматологічної служби штату Вірджинія в Північній Каліфорнії та керівник клініки зцілення ран

Вона керувала дослідженням з доктором наук Яном Нолтою, який керує програмою стовбурових клітин в Медичній школі UC Davis та її Інституті регенеративних лікування.

"Цей досить похмурий рівень вилікування спричинив енергійні дослідження альтернативних методів лікування", - сказала д-р Нолта. «Кілька клітинних методів лікування ДФУ вже схвалено Управлінням з контролю за продуктами та ліками (FDA), але показники лікування виглядають лише незначним покращенням порівняно зі стандартом догляду за ДФУ. Однак жоден із цих продуктів не складається переважно з MSC. . Терапія, заснована на MSC, може запропонувати переваги перед наявними в даний час клітинними терапіями в регулюванні аномальної імунної та запальної реакції, типової для DFU. "

Попередні дослідження, проведені командою UC Davis, показали, що 85% МСК, нанесених на риштування, локалізуються на стороні насіння і зберігаються та життєздатні в культурі протягом 15 днів. Їхня робота також продемонструвала, що попереднє лікування гіпоксії - тобто позбавлення МСК кисню - збільшило їх виживання та покращило утримання клітин у місці рани. "Гіпоксичне попереднє кондиціонування зменшує споживання глюкози клітинами, що призводить до більш тривалого виживання в умовах, бідних поживними речовинами", - пояснив д-р Нолта.

Ідея додавання тимололу до цього останнього дослідження виникла в результаті іншого дослідження дослідників з університету Девіс, в якому вони показали, як тканина рани генерує гормон стресу, який називається катехоламін, і що катехоламін шкодить загоєнню. (Катехоламін відіграє важливу роль у реакції організму на стрес, підвищуючи кров'яний тиск і рівень цукру в крові.) Відомо, що тимолол повертає негативні ефекти катехоламіну і, таким чином, покращує загоєння.

Щоб провести своє останнє дослідження, дослідницька група висіяла MSC, взяті з кісткового мозку здорових донорів людини, на кругові матричні помости. Декілька концентрацій MSC тестували для того, щоб визначити оптимальну дозу MSC. Потім риштування інкубували в 1% тимололі кисню (гіпоксія) в культуральному середовищі MSC.

Потім ешафоти наносили на рани групи мишей з діабетом. Дві невеликі кругові рани були створені навпроти один одного вздовж хребта тварини та підключені до них окремо, щоб запобігти стисненню шкіри під час її загоєння. Потім оброблену MSC леску було введено клітиною вниз в рану. Всім контрольну групу мишей обробляли лише матричний каркас (без MSC або тимололу). Ідея полягала в тому, щоб побачити, наскільки ефективні власні клітини тварин у відновленні пошкодженої тканини порівняно з ранами, обробленими матрицею MSC та тимололом.

Крім того, декілька ран, оброблених матрицею MSC, отримували щоденне застосування тимололу (тестували різні дози), щоб оцінити, як препарат впливав на процес загоєння.

Через сім днів результати були проаналізовані. Дослідники виявили, що всі матричні помости, що використовують комбінацію МСК з попередньою підготовкою до гіпоксії та тимололу, демонструють суттєво покращену епітелізацію рани (тобто відновлення тканин) - більш ніж на 70% - порівняно з лише матричною групою. Додаткове застосування тимололу, що застосовується до комбінації матрикс/МСК, також збільшує реепітелізацію майже на 75% порівняно з необробленим контролем тимололу.

"В цілому, комбінація MSC і тимололу покращила загоєння ран і зменшила запальну реакцію у мишей", - сказала доктор Нолта. «Це говорить про те, що цей унікальний підхід потенційно може забезпечити чудові реакції зцілення у людей з діабетичними травмами. "