Изследователи работят върху азотнооксидна технология за лечение на диабетни рани

Известно е, че за лечението на диабетните рани са необходими до 150 дни. Екип от биоинженери се опитват да ги намалят до 21 дни. Тяхната цел е да подсилят естествената функция на тялото в такава ситуация - да изградят слоеве нова тъкан, изпълнени с азотен оксид.

При пациенти с диабет нарушеното производство на азотен оксид намалява лечебната сила на кожните клетки. Дългосрочният план на изследователите от Мичиганския технологичен университет е да създадат превръзки, напоени с азотен оксид, които регулират освобождаването на химикалите в зависимост от състоянието на клетката.

За да постигнат това, учените първо трябва да разберат какво се случва с азотния оксид в клетките на кожата. В последния си доклад специалистите насочили вниманието си към оценката на съединението при диабетични и нормални състояния в човешките дермални фибробластни клетки.

Статистиката показва, че 425 млн. души по света страдат от диабет, 15% или повече живеят с язви, причинени от заболяването. Те са повод пациентите да са изложени 2,5 пъти повече на риск от летален изход от рани, които се лекуват 90-150 дни.

Меган Фрост, доцент по биомедицинско инженерство и материалознание, работи със своите колеги върху технологията за освобождаване на азотен оксид. "Азотният оксид е мощен лечебен химикал, но не може да се задържи. Разглеждаме профилите на здравите и диабетичните клетки, за да намерим по-нюансиран начин да възстановим функцията на раната", коментира Фрост.

За да бъде излекувана раната, навлизат 3 вида кожни клетки. Макрофагите са първите, които реагират и са най-широко изследваните клетки, които пристигат в рамките на 24 часа от увреждането. След това се появяват фибробластите, които са като инженери на тялото. Те помагат да се постави извънклетъчната матрица, която дава възможност на следващите клетки - кератиноцитите, да влязат и да извършат тежкото възстановяване.

„Изцелението на рани е сложна съвместноклетъчна симфония от събития, прогресираща през серия от предсказуеми и припокриващи се етапи“, обяснява Фрост. Когато някоя част на „оркестъра“ е извън строя, целият процес се срива. Фибробластите, които не са толкова добре проучени както микрофагите, са ключов елемент и предишни изследвания показват, че забавената им реакция при пациенти с диабет може да бъде основен фактор за бавното заздравяване на раните.

Не е достатъчно само да се добави азотен оксид и да се наблюдава как той върши работата си. Учените установили, че трябва да преценят колко точно количество е необходимо. Те срещнали проблем как да измерят съединението. Съвременните практики заместват нитрита за азотен оксид – заблуждаващ превключвател според Фрост, защото нитритът е вторичен продукт без означение за време. Докато стабилният нитрит е по-лесен за измерване, сам по себе си не може да предаде състоянието на оздравяване в реално време както нивата на азотен оксид могат.

За целите на тяхното изследване Фрост и колегите й построили устройство за измерване на азотен оксид на ръка. Това е предизвикателство, тъй като по този начин самото измерване се усложнява и се ограничава размера на набора от данни. Екипът се свързва с Zysense, LLC, които да рационализират процеса и да произведат търговски азотнооксидни измервателни устройства, които ще подобрят изследванията.

След това, за да преминат към изработването на персонализирана превръзка от азотен оксид, специалистите трябва да съберат клетъчни проби от пациенти. Чрез прилагането на технологията те ще постигнат превръзка, освобождаваща азотен оксид и помагаща за излекуването на диабетни рани за по-малко от месец.

Редактор: Ирина Тенева
Източник: eurekalert.org
Снимка: diabetes.co.uk