Этот новый материал, который быстро разрушается, как только рана закрывается, демонстрирует, что активация адаптивного иммунного ответа может вызвать регенеративное заживление раны, оставляя после себя более сильную и здоровую кожу. Работа основана на предыдущих исследованиях команды с гидрогелевыми каркасами, сформированными из микрочастиц, которые собираются, чтобы создать высокопористую структуру для поддержки роста тканей, ускоряя заживление ран.
«По мере того как рана закрывается, эта микропористая отожженная частица (MAP) геля медленно растворяется, оставляя после себя зажившую кожу. В своем новом исследовании на мышах команда показала, что модифицированная версия этого гидрогеля активирует регенеративный иммунный ответ, который потенциально может помочь более эффективно лечить повреждения кожи, такие как ожоги, порезы, диабетические язвы и другие раны, которые обычно заживают со значительными заметными шрамами, которые более восприимчивы к повторному ожогу. — сказал доктор Маани Арханг, соавтор статьи и аспирант лаборатории Scumpia. — Наш модифицированный гель MAP позволяет заживлять рану регенерацией кожи, а не образованием рубцов.»
Вместо того чтобы создать совершенно новый гель с новыми материалами, команда вместо этого сосредоточилась на химическом линкере, или химической связи, которая соединяет две или более молекул вместе, что позволило каркасу быть естественно рассасывающимся.
«Ранее мы видели, что по мере заживления раны гель MAP начал терять пористость, что ограничивало возможность роста ткани через структуру», — говорит Дон Гриффин, доктор философии, доцент Университета Вирджинии, который является соавтором статьи и бывшим аспирантом в лаборатории Сегуры в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. — Мы предположили, что замедление скорости деградации каркаса MAP предотвратит закрытие пор и обеспечит дополнительную поддержку ткани по мере ее роста, что улучшит качество ткани. В этой новой работе мы достигли этого химически, используя то, что называется химическим линкером аминокислот D-хиральности.»
Как и оригинальный гель, обновленный материал интегрировался в рану и поддерживал ткань, когда рана закрывалась. Вместо того, чтобы длиться дольше, как ожидала команда, новый гель почти полностью исчез из места раны в течение трех недель, оставив после себя всего несколько частиц.
Поскольку обновленный гель включал D-хиральные линкеры, которые не встречаются в природе в организме, он активировал адаптивную иммунную систему, которая создавала антитела и активировала клетки, включая макрофаги, которые нацеливались и очищали гель после закрытия раны.
Неожиданно зажившая кожа стала более прочной и включала сложные структуры кожи, обычно отсутствующие в рубцах. После дальнейших исследований исследователи обнаружили, что причиной более сильного заживления, несмотря на меньшее время всасывания, несмотря на отсутствие долголетия-был другой иммунный ответ на гель.
«Это исследование показывает нам, что активация иммунной системы может быть использована для того, чтобы склонить баланс заживления ран от разрушения тканей и образования рубцов к восстановлению тканей и регенерации кожи», — сказала Татьяна Сегура, доктор философии, ранее профессор химической и биомолекулярной инженерии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, а теперь в Университете Дьюка.