"Viedais" hidrogels diabēta brūcēm: antiseptisks, pretiekaisuma un palīdz ar cukuru

Diabēta brūces, īpaši pēdu čūlas, dzīst lēni: infekcijas (MRSA un citas), pārmērīgs reaktīvo skābekļa sugu (ROS) daudzums, ilgstošs iekaisums, slikta asinsvadu augšana un hroniski augsts cukura līmenis neļauj ādai atjaunoties. Nav vienkārša “vienas pogas” risinājuma — ir nepieciešama sistēma, kas vienlaikus atrisina vairākas problēmas. Pētījums ir publicēts žurnālā “ Burns and trauma”.

Ko tu izdomāji?

Pētnieki izveidoja DPFI hidrogelu, kas būtībā ir “viedā pārsējs”, ko var injicēt ar šļirci. Iekšpusē ir dabīgais flavonoīds dihidromiricetīns (DMY), kas iepakots PF127-CHO polimēra micellās, un pats gēls ir savstarpēji saistīts ar PEI polimēru. Šim sastāvam ir trīs galvenās īpašības:

• Antibakteriāla iedarbība jau no pirmajām minūtēm (pateicoties PEI).
• Ilgstoša audu “barošana” ar DMY: tas neitralizē ROS, pārvieto makrofāgus no iekaisuma profila M1 uz “labošanas” profilu M2, samazina iekaisumu veicinošo citokīnu līmeni un atbalsta asinsvadu augšanu un epitelizāciju.
• Bonuss glikozes metabolismam: DMY ir pazīstams kā savienojums, kas palīdz kontrolēt hiperglikēmiju – modelī tas uzlaboja dzīšanas "cukura fonu".

Kā tas darbojas praksē?

Želeja:

• Pielīp pie mitra auduma, pēc deformācijas sadziedē, iziet cauri adatai (bīdes sašķidrināšana) un lēnām atbrīvo DMY.
• Šūnu testos tas nomāca MRSA un E. coli augšanu, strauji samazināja ROS, “apslāpēja” iekaisumu (samazinot IL-6/IL-1β/TNF-α, palielinot IL-10/IL-4), paātrināja fibroblastu migrāciju un “caurulīšu” veidošanos endotēlijā (asinsvadu rudimentos).
• Eksperimentos ar diabēta slimniekiem paredzētām pelēm, kurām bija ar MRSA inficētas brūces, tas paātrināja slēgšanos: līdz 15. dienai viena no formulām nodrošināja ~97% sadzīšanu (salīdzinājumā ar ~65% bez ārstēšanas), uzlaboja kolagēna veidošanos un mikrovaskulāro augšanu, kā arī samazināja glikozes līmeni asinīs dzīšanas laikā.

Kā šis pārsējs atšķiras no parastā?

Tradicionālie hidrogēli būtībā ir mitra vide un barjera. Šeit ir programmējama platforma: vispirms trieciens mikrobiem, tad antioksidanta un pretiekaisuma bloķēšana un visbeidzot atbalsts asinsvadu un epitēlija augšanai. Plus ietekme uz glikēmiju, kas ir īpaši svarīgi diabēta brūcēm.

Kur slēpjas kļūmes?

Viss tiek parādīts in vitro un uz pelēm. Pirms klīnikas jums ir nepieciešams:

• apstiprināt drošību (PEI ir toksicitātes ierobežojumi — svarīga ir deva un forma),
• lai pārbaudītu DMY biopieejamību un stabilitāti reālos pārsējos,
• veikt lielus izmēģinājumus ar dzīvniekiem un pēc tam klīniskos pētījumus par pēdu čūlām.

Autoru komentāri

• Par platformas jaunumu.
  “Cik mums zināms, DPFI ir pirmais hidrogels, kas mērķtiecīgi apvieno DMY + PEI + PF127-CHO daudzfunkcionālā ietvarā ar programmējamu darbību.”

• Kāpēc “programmējamība”?
  Autori uzsver efektu secību: ātra baktēriju nomākšana (PEI) → ROS izvadīšana un iekaisuma mazināšana (DMY, M1→M2 pārslēgšana) → angioģenēzes/epitelizācijas stimulēšana, vienlaikus modulējot glikēmiju.
  “DPFI nodrošina secīgu terapiju, kas vērsta uz galvenajiem diabētisko brūču dzīšanas mezgliem.”

• Apstiprināta daudzmērķu iedarbība.
  “Visaptveroši in vitro un in vivo testi pierādīja DPFI antibakteriālās, antioksidanta un pretiekaisuma īpašības, kā arī atbalstu šūnu proliferācijai, vaskularizācijai un glikozes līmeņa regulēšanai.”

• Par klīnisko potenciālu:
  “DPFI ir daudzsološa integratīva stratēģija hronisku diabētisku brūču uzlabotai ārstēšanai, un tā ir pelnījusi turpmāku izpēti klīniskai lietošanai.”

• Par “devu kā instrumentu”.
  Autori uzskata, ka augstāks DMY saturs spēcīgāk nomāc iekaisumu un baktēriju slodzi, savukārt zemāks saturs labāk atbalsta angioģenēzi. Dzīšanas fāzei ir nepieciešama slodzes optimizācija.

• Par drošību.
  Autori norāda uz labu bioloģisko saderību (hemolīze <5% pēc ISO), nekādu ievērojamu toksicitāti dzīvnieku orgānos, kā arī gēla adhezīvām un pašdziedinošām īpašībām, kas ir ērtas pārsējiem.

• Ierobežojumi un nākamais solis:
  “Rezultāti ir iegūti šūnās un pelēs; ir nepieciešami lieli pētījumi ar dzīvniekiem, farmakokinētikas/stabilitātes pētījumi, zāļu formas precizēšana (tostarp PEI iespējamā toksicitāte) un pēc tam agrīni klīniskie pētījumi (piemēram, pēdu čūlu gadījumā).”

Kopsavilkums

DPFI ir daudzsološs “daudzfunkcionāls” pārsējs sarežģītām diabētiskām brūcēm: tas vienlaikus cīnās ar baktērijām, mazina oksidatīvo un iekaisuma stresu, atbalsta asinsvadu augšanu un palīdz kontrolēt cukura līmeni. Tas joprojām ir tāls ceļš līdz pirmās palīdzības aptieciņai, taču koncepcija šķiet loģiska problēmai, kur viens pasākums gandrīz nekad nav pietiekams.