Белки червя-паразита приспособили для заживления ран
Российские учёные предложили использовать белки червя-паразита, поражающего печень, чтобы ускорить заживление кожных ран. Эксперименты показали, что препараты на основе Opisthorchis felineus ускоряют восстановление тканей более чем на 20%. Полученные данные открывают новые перспективы для разработки персонифицированных терапевтических подходов к заживлению ран. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Scientific Reports.
Восстановление повреждённых кожных покровов — естественный биологический процесс, который включает четыре последовательных стадии: гемостаз, или остановку кровотечения с участием тромбоцитов; инфильтрацию, при которой в место ранения мигрируют основные иммунные клетки нашего организма; пролиферацию, то есть формирование новых кровеносных сосудов и увеличение количества клеток, которые будут ответственны за закрытие раны; и, наконец, ремоделирование — наиболее длительную (до года) финальную фазу заживления раны. Однако при некоторых патологических состояниях, например сахарном диабете, возникают хронически незаживающие раны, которые легко инфицируются и причиняют серьёзный дискомфорт. Возможно и аномальное рубцевание кожных покровов, из-за чего определённые части тела могут хуже двигаться, а также это портит облик пациента. Терапия подобных состояний затруднительна, и потому разработка новых подходов к лечению крайне актуальна.
На сегодняшний день в качестве средств, способствующих заживлению ран, используют различные гели из растительных компонентов, природные полисахариды, создающие своеобразный каркас для клеток, а также биоактивные пептиды. Последние, как оказалось, могут выделять плоские черви Opisthorchis felineus, вызывающие описторхоз — поражения органов пищеварительной системы — у рыбоядных млекопитающих. Недавние исследования показали, что эпителий, повреждённый питающимся паразитом, постоянно восстанавливается. Более того, в области дефекта также снижается уровень острого воспаления и активируется формирование новых кровеносных сосудов.
Учёные из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (Новосибирск) с коллегами проверили способность белков, полученных из паразита Opisthorchis felineus, заживлять кожные раны у мышей. Для этого авторы выделили из червей их секреторный продукт, а также приготовили на основе паразитов лизат — препарат из разрушенных клеток. 70 мышей, участвовавших в эксперименте, разделили на контрольную и экспериментальную группы. Всем животным наносили поверхностные раны и обрабатывали их каждые три дня — обеззараживали, наносили изучаемые препараты и закрывали при помощи спрея-пластыря.
В результате исследователи показали, что лизат и секреторный продукт паразита через десять дней достоверно снизили площадь раны у мышей более чем на 20% в сравнении с контролем. Также на седьмой и десятый день эксперимента авторы взяли образцы повреждённой кожи и изучили их комплексным методом, включающим гистологическое исследование и оценку активности генов. Оказалось, что в экспериментальных группах животных стадии восстановления ткани проходили быстрее, уровень воспаления снизился, и заживление шло без образования рубцов. Благодаря такой «правильной» регенерации на месте повреждения не останется шрамов, и новообразованная ткань будет выполнять все функции исходной.
Процесс заживления ран: сверху — контроль, снизу — с обработкой препаратами из паразитического червя. Источник: Kovner, et al./Scientific Reports, 2022
Также был проведён протеомный анализ образцов лизата и секреторного продукта взрослых особей паразита. Всего учёные определили 424 и 127 белков соответственно. Общими для обоих типов образцов были 111 белков, которые авторы разделили на 9 больших групп, 6 из которых могут потенциально участвовать в процессах ранозаживления.
«Мы впервые экспериментально доказали, что препараты на основе секреторного продукта и лизата Opisthorchis felineus обладают ранозаживляющим потенциалом. Полученные нами данные открывают огромный спектр дальнейших исследований способов лечения хронически незаживающих ран. В дальнейшем мы планируем исследовать действие секреторного продукта и лизата Opisthorchis felineus на модели сахарного диабета — одного из самых частых патологических состояний, при котором возникают хронически незаживающие раны», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Анна Ковнер, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН.
