Ερευνητές στο UCLA, στο Duke University και σε άλλα συνεργαζόμενα ιδρύματα ανέπτυξαν ένα βιοϋλικό που μπορεί να μειώσει σημαντικά τον σχηματισμό ουλής μετά από έναν τραυματισμό, οδηγώντας σε αποτελεσματικότερη θεραπεία του δέρματος.
Το νέο αυτό υλικό, που αποσυντίθεται γρήγορα μετά το κλείσιμο του τραύματος, επιδεικνύει πως η η ενεργοποίηση μιας προσαρμοστικής ανοσοαπόκρισης μπορεί να εκκινήσει αναγεννητική θεραπεία τραύματος, αφήνοντας πίσω δυνατότερο και υγιέστερο δέρμα.
Η έρευνα αυτή βασίζεται σε προγενέστερες μελέτες πάνω σε πλαίσια/ «ικριώματα» υδροτζέλ που σχηματίζονταν από σωματίδια μικροκλίμακας, τα οποία συναρμολογούνταν για να δημιουργήσουν μια πολύ πορώδη δομή προκειμένου να στηρίξουν την ανάπτυξη του ιστού, επιταχύνοντας τη θεραπεία των τραυμάτων. Καθώς το τραύμα κλείνει, το τζελ αυτό (ΜΑΡ- microporous annealed particle) αποσυντίθεται αργά, αφήνοντας πίσω θεραπευμένο δέρμα. Στη νέα έρευνα, που έγινε πάνω σε ποντίκια, η ομάδα έδειξε πως μια τροποποιημένη έκδοση αυτού του υδροτζέλ ενεργοποιεί μια αναγεννητική ανοσοαπόκριση, η οποία μπορεί εν δυνάμει να βοηθήσει σε πιο αποτελεσματική θεραπεία τραυμάτων στο δέρμα, όπως εγκαύματα, κοψίματα και άλλα τραύματα που κανονικά αφήνουν πίσω τους ουλές οι οποίες είναι πιο ευάλωτες σε νέους τραυματισμούς.
«Όταν δημιουργεί ται ένα τραύμα, το σώμα σχηματίζει φυσικά ουλώδη ιστό, αποκαθιστώντας το φράγμα του δέρματος όσο ταχύτερα γίνεται για να μειώσει τον πόνο, τον κίδνυνο μολύνσεων και, σε μεγαλύτερα τραύματα, να αποφύγει την απώλεια νερού…αυτό γίνεται σε βάρος της αναγεννητικής θεραπείας, που αλλιώς θα αποκαθιστούσε τον ιστό με υψηλής αντοχής και πιο πολύπλοκες δευτερεύουσες δομές» είπε ο Dr. Μαάνι Αρτσάνγκ, ένας εκ των συντακτών του άρθρου και τελειόφοιτος του Scumpia Lab. «Το τροποποιημένο μας τζελ MAP επιτρέπει να θεραπεύεται το τραύμα μέσω αναγέννησης δέρματος αντί για σχηματισμό ουλής».
Αντί να δημιουργήσουν ένα εντελώς νέο τζελ με νέα υλικά, οι ερευνητές εστίασαν στον χημικό σύνδεσμο- τον χημικό δεσμό που κρατά ενωμένα δύο μόρια, ο οποίος επέτρεπε στο ικρίωμα να είναι φυσικά απορροφήσιμο.
«Προηγουμένως είχαμε δει πως, καθώς το τραύμα άρχιζε να θεραπεύεται, το τζελ ΜΑΡ άρχιζε να γίνεται λιγότερο πορώδες, που περιόριζε το πώς ο ιστός μπορούσε να αναπτυχθεί στη δομή» είπε ο Ντον Γκρίφιν, διδακτορικός και επίκουρος καθηγητής στο University of Virginia, ο οποίος ήταν άλλος ένας εκ των ερευνητών. «Υποθέσαμε ότι η επιβράδυνση του ρυθμού αποσύνθεσης του πλαισίου ΜΑΡ θα απέτρεπε το κλείσιμο των πόρων και θα παρείχε επιπλέον υποστήριξη στον ιό καθώς αναπτύσσεται, κάτι που θα βελτίωνε την ποιότητα του ιστού. Σε αυτή τη νέα δουλειά, το επιτύχαμε αυτό χημικά».
Το τροποποιημένο υλικό ενσωματωνόταν στο τραύμα και υποστήριζε τον ιστό καθώς το τραύμα έκλεινε. Αντί να διαρκεί περισσότερο, όπως περίμενε η ομάδα, το νέο τζελ εξαφανίστηκε σχεδόν ολοκληρωτικά από το σημείο του τραύματος μέσα σε τρεις εβδομάδες, αφήνοντας πίσω του ελάχιστα σωματίδια.
Μετά από ένα τραύμα στο δέρμα, η έμφυτη ανοσολογική αντίδραση του σώματος ενεργοποιείται αυτόματα για να διασφαλίσει πως οι ξένες ουσίες που μπαίνουν στο σώμα καταστρέφονται γρήγορα. Εάν κάποιες ουσίες διαφύγουν, ενεργοποιείται η προσαρμοστική ανοσοαπόκριση. Επειδή το βελτιωμένο τζελ περιελάμβανε χημικούς συνδέσμους που δεν εμφανίζονται φυσικά σοτ σώμα, ενεργοποίησε το προσαρμοστικό ανοσοποιητικό σύστημα, που δημιούργησε αντισώματα και ενεργοποίησε μακροφάγα, που με τη σειρά τους στόχευσαν και εκκαθάρισαν το τζελ μετά το κλείσιμο του τραύματος. Απρόσμενα το θεραπευμένο δέρμα ήταν δυνατότερο και με πιο πολύπλοκες δομές, που κατά κανόνα απουσιάζουν από τις ουλές. Μετά από περαιτέρω έρευνες, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο λόγος για την ισχυρότερη θεραπεία ήταν μια διαφορετική ανοσολογική αντίδραση στο τζελ.
«Όταν τα περισσότερα βιοϋλικά τοποθετούνται στο δέρμα, αποκλείονται από το ανοσοποιητικό σύστημα και εν τέλει αποσυντίθενται ή καταστρέφονται. Αλλά σε αυτή τη μελέτη η ανοσολογική αντίδραση στο τζελ προκάλεσε μια αναγεννητική αντίδραση στον θεραπευμένο ιστό» είπε ο Dr. Φίλιπ Σκούμπια, επίκουρος καθηγητής στο τμήμα δερματολογίας στο UCLA Health και το West Los Angeles VA Medical Center.
«Η έρευνα αυτή μας δείχνει πως η ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αλλάξει την ισορροπία της θεραπείας τραύματος από την καταστροφή ιστού και τον σχηματισμό ουλής στην επιδιόρθωση ιστού και την αναγέννηση δέρματος» είπε η Τατιάνα Σεγκούρα, PhD, προηγουμένως καθηγήτρια χημικής και βιομοριακής μηχανικής στο UCLA, και πλέον στο Duke University.
