A laktobacillák segítettek a sebgyógyulás felgyorsításában • Alena Sukoputova • Tudományos hírek a "Elemekről" • Biotechnológia, Orvostudomány, Mikrobiológia

A Lactobacillus segített a sebgyógyulás gyorsításában

Ábra. 1. Zárták a bőrét egészséges egereknél. A – a seb közvetlenül az alkalmazás után és 24 óra elteltével a kísérletben részt vevő három egércsoportban. A kontrollcsoportban (kontroll) a sebeket nem kezeltük, a második csoportban (LB) a sebeket naponta egyszer, normál tejsavbaktériumokkal (a CXCL12 szintetizálásával) kezeltük, a harmadik csoportban (LB_CXCL12) a sebeket a CXCL12 szintetizáló tejsavbaktériumokkal kezeltük. az – a sebek területének időbeli változása. C – sebterület a kísérlet második napján. D – a teljesen lezárt (fehér) és nem zárva (rózsaszín) sebeket a kísérlet 6., 8. és 10. napján. A vita tárgyát képező cikk illusztrációjaPNAS

A tudósok képesek voltak kifejleszteni egy egyedülálló bioengineering módszert a gyorsított sebgyógyításra. Ők "tanították" a lactobacillust Lactobacillus reuteri szintetizálja a CXCL12 kemokint, stimulálja a makrofágok felosztását és működését. Általában ezt a kemokint gyorsan dezaktiválja a CD26 enzim. Azonban a megnövekedett savasság, amelyet ezek a baktériumok hoznak létre körülötte, csökkenti a CD26 aktivitását, ami jelentősen növeli a módszer hatékonyságát. A kísérletek azt mutatják, hogy egy új kezelési módszer alkalmazása megoldhatja a nem gyógyuló sebek problémáját iszkémiában és cukorbetegségben szenvedő betegeknél.

Sokan közülük gyermekkori karcolásokról, kopásokról és egyéb bőrkárosodásokról ismert, amelyek néha egy ideig nagyon gyógyulnak. Ráadásul a seb önmagában is bosszantó kellemetlenség, ezért tisztán kell tartani annak tisztaságát, hogy ne hordozza a fertőzést. Talán senki nem utasíthatta volna el a mágikus gyógyszert Hermione erszényéből, amely másodpercek alatt teljesen meggyógyítja a sebet, és nem hagyja a hegeket. Egyébként a sebgyógyulást követő hegek is komoly problémát jelentenek, amelyet a kutatók megpróbálnak megoldani (lásd: Az emlősökben a hegek nélküli hegek nélkül történő regenerálása lehetséges, "Elements", 2015/01/01). Számos gyógyító segédeszköz ismeretes, amelyek segítik a szervezetet a bőrbetegségek leküzdésében (lásd például a Kozmetika, amely foglalkozik és a hír Cell keret támogatja a szöveti gyógyulást, Elements, 2005.05.04.). Rendelkezésre állnak és nem nagyon, különböző hatékonyságúak, de egyikük sem csodaszer.

A sebek gyógyulását elősegítő gyógyszer sok ember számára hasznos, különösen azok, akik évelő trófikus fekélyek, nem gyógyító vágások és más hasonló kórképek miatt szenvednek. Perifériás ischaemia (csökkent szövetek vérkeringése) és krónikus hyperglykaemia (diabetes mellitus) esetén,ahol tartós, gyengén gyógyulékony fekélyek alakulhatnak ki a bőrön, a varázslat már akkor is megtörténik, ha sebük normális sebességgel gyógyul.

Lépésről lépésre a tudósok egyre közelebb kerülnek ahhoz, hogy ilyen csoda gyógyulást kapjanak. A következő eredményt a Mia Phillipson által vezetett számos európai tudományos intézet kutatócsoportja nyerte el. A kemokin CXCL12 (kemokin (C-X-C motívum) 12 ligandummal, más néven SDF-1 néven is ismert) kemokinnal dolgoztunk. Korábban megállapítottuk, hogy ez a jelzőmolekula, amely képes önmagára vonzani az immunrendszer sejtjeit és megnövelni a sejtek túlélését, gyógyító hatást gyakorol a bőr sebére (G. Feng és munkatársai, 2014. CXCL12 feldolgozása) (MA Kuliszewski et al., 2011. Az SDF-1 vaszkuláris géntranszferje elősegíti az endothelialis progenitor sejteket és az angiogenezist iszkémiás izomban).

Sajnálatos módon még ezekhez a szerény eredményekhez is sok eljárás szükséges, mivel a hatóanyag folyamatosan inaktiválódik. A kutatók a CXCL12-et alkalmazták az egerek bőrének vágására (a hátsó lábukon). Egyetlen napi kezelés ezzel az anyaggal nem eredményezett eredményt. A sebgyógyulás relatív gyorsulása csak akkor következett be, ha a kezelést minden 10 percenként egy órára végezték – így minden nap.Ez azt jelenti, hogy a CXCL12 folyamatos áramlása szükséges, így a hatás észrevehető.

Ez annak köszönhető, hogy a dipeptidil-peptidáz-4 (CD26) enzim felszabadul a sebben, ami felületi antigén, és védi a szervezetet a fertőzésektől. Ez az enzim nagyon sokféle vegyületet képes lehasítani, beleértve a kemokin CXCL12 reakcióját is, lehasítja és deaktiválja. De a fertőzés behatolásának megakadályozására szolgáló eszközök jelenlétében a CD26 nem segít nekünk, és csak bajt okoz. Már megállapítottuk, hogy a CD26 műve a táptalaj savasságától (pH) függ. A cikk szerzői kezelték az egereknek a CXCL12 kemokinnal való sebét különböző savasságú oldatokban (pH értékek 8,3, 7,3, 6,3 és 5,3). Alacsonyabb pH-értékeknél és következésképpen nagyobb savasságnál a CD26 aktivitása csökkent, de a legjobb sebgyógyulást pH = 6,3 értéken figyelték meg.

A géntechnika segítségével baktériumokat adtak Lactobacillus reuteri képesek szintetizálni a szükséges kemokint. Ebben az esetben a CXCL12 felszabadulása csak a baktériumok mesterséges aktiválása után, egy különleges anyag segítségével történik, és több mint 10 órát tart.

Az ilyen baktériumok kezelése naponta egyszer szignifikánsan javította az egészséges egerek bőrminőségének gyógyulását (1.A leginkább észlelhető különbség az első 24 óra, amikor élő aktivált laktobacillusok jelenlétében a seb le van zárva, és a területét jelentősen csökkentik a szélek meghúzásával.

A kezelt sebek során a kutatók a sejtek szétválasztásának és differenciálódásának szabályozásához szükséges makrofágok és transzformáló növekedési faktor (TGF-β) számának növekedését találták a bőrsejtek felosztásának felgyorsításában. Ezeknek a makrofágoknak a fele, a mannóz receptor (MMR) jelenlétében ítélve részt vesz a bőr átalakításában. A sebben megemelkedett a CXCL12 receptorral rendelkező makrofágok sűrűsége, emellett megnőtt a CXCL12 szintetizáló makrofágok száma. Mindezek a makrofágok szerepe a sebgyógyulásban még nem teljesen világos, de már ismert, hogy részt vesznek az axolotl végtagok regenerációjában (lásd: A makrofág a regeneráció pillére). A tárgyalt cikk szerzői azt mutatják, hogy a csökkentett makrofágszámú egerekben a sebgyógyulás folyamata károsodott, ugyanakkor a sebek kezelése a vizsgált bakteriális készítménnyel nem eredményez észrevehető javulást.Ezért arra a következtetésre juthatunk, hogy egy új gyógyszer munkája különböző típusú makrofágok aktiválásán keresztül történik, és ők vesznek részt a sebgyógyulásban (2.

Ábra. 2. A tudósok által kifejlesztett bakteriális készítmény hatásmechanizmusa, ha helyileg alkalmazzák a sebet. A – A kemokin CXCL12 tejsav baktériumok előállítása (zöld) a sebben. az – a helyi savtartalom növekedése (sárga foltok a bőrön) által okozott baktériumok. C – a kemokin javítása a CD26 lebomló enzim aktivitásának csökkentésével (halványlila) fokozott savassággal. D – a makrofágok felhalmozódása és felosztása (lila) a TGF-β növekedési faktor termelésének növekedésével (kék). E – a korábbi folyamatok eredményeképpen a bőrsejtek aktívan eloszlanak és felgyorsultak a záródás és a sebgyógyulás figyelhető meg (F). További cikkek illusztrálása a tárgyalt cikkhez PNAS

A hátsó mancsú iszkémiás egerekben a véráramlás romlott, és a sebgyógyulás sokkal hosszabb ideig tart, mint egészséges egereknél. Sebkezelés a gyógyszerrel L. reuterikemokinszintetizáló szer gyorsabb sebgyógyulást eredményezett, különösen a seb alkalmazásának első napján (3.Hiperglikémiás egerekben, vagyis a vérben emelkedett glükóztartalommal – a cukorbetegség fő tünete, a sebgyógyulás sebessége a szervezet egyedi tulajdonságaitól függ. A lactobacilli hatóanyaggal kezelt sebek átlagosan az első két napban felgyorsították a záródást, de később nem észleltek szignifikáns különbségeket (3.

Ábra. 3. A kemokin CXCL12 szintetizáló kemokin kezelés során a sebgyógyulás gyorsítása egereknél. A diagramok minden sora mutatja a napok számát a seb lezárásához, a sebzáráshoz 75% -kal és a seb lezárásával 50% -kal. A egészséges egerek B – egerek a hátsó lábak iszkémiájával, C egerek hiperglikémiával. Fehér rúd – kontroll (a sebet semmi sem kezelte), fekete – a sebet naponta laktobacillel kezelték, amely nem szintetizálja a kemokint, szürke – a sebet naponta egyszer kezeltük a CXCL12 szintetizáló tejsavbaktériumokkal ugyanazon koncentrációban (a hatóanyag közvetlenül az aktiválás után). Áttekintés a további anyagokról a tárgyalt cikkre PNAS

A genetikailag módosított baktériumok munkája szintén befolyásolja a vér sebét a seb körül. Normális esetben sérülés után az edények gyors összehúzódása következik be, és a gyulladásos folyamatban a hiperémia, a véredények túlcsordulása alacsony átjárhatóság miatt.Az ischaemia során a sebek körüli hyperemia nem figyelhető meg, és nem található glikémiás egerekben, mivel ezeken a betegségekben a véráramlás jelentősen csökken. A sebek kezelése tejsavbaktérium-készítménnyel mindegyik egérben (beleértve az egereket a glikémiával) a vér áramlási folyamatának normalizálódásához vezetett a seb körül.

A kutatók elemezték, hogy milyen mellékhatások lehetnek hasonló gyógyszerből. Ehhez jelentősen megnövelték a dózist, de semmilyen körülmények között sem volt lehetséges kimutatni a baktériumokat a véráramban. L. reuterisem az általa termelt CXCL12 mennyiségének növekedését. Az a tény, hogy a gyógyszer nem okoz a hyperemia emelkedését, hanem éppen ellenkezőleg, csökkenti azt, azt jelzi, hogy a baktériumok jelenléte a sebben nem stimulál további gyulladást.

A szerzők is meghozták az első lépéseket az új kábítószer munkájának embereken történő teszteléséhez (4. A műtétektől elhagyott donorbőreket használták. Az ilyen lemezek lemezei tápanyag-tápközegben tarthatók, és képesek arra, hogy egy darabig viselkedjenek mint teljes értékű bőr. Kiderült, hogy a sebek és az ilyen bőr esetén, ha a készítmény CXCL12-t termelő tejsavbaktériumokkal kezeli, gyorsabban gyógyul.

Ábra. 4. A sebek gyógyítása az emberi bőrön, tápközegben lévő lemezek formájában. A – keratinos immunhisztokémiai festés (barna) egy új epidermális réteget képezve, amely a seb szélén alakul ki. az – az epidermisz sebsejtjeinek közepére vándorolt. C – epidermiszsejtek szétválasztása a seb szélén (jelölés: egy nyíl). További cikkek illusztrálása a tárgyalt cikkhez PNAS

Sajnálatos módon a baktériumok koncentrációjának növekedése a készítményben nem javítja az eredményt, és itt úgy tűnik, hogy behatolnak a szervezet által meghatározott képességek határába. Azonban a bőr sebek gyógyulásának felgyorsulása jelenleg a legismertebb eredmény. Ez kétségtelenül új lépés az iszkémiás és cukorbetegek életminőségének javításában. Ezenkívül a jövőben ez a gyógyszer segíthet mindannyiunknak: viszonylag megfizethető és fagyasztva tárolható (a kutatók ellenőrizték, hogy ennek hatékonysága nem csökken). És a sebek gyógyulási folyamatának és a különböző anyagok szerepének megismerése lehetővé teszi majd egyre több új módszer kidolgozását.

Forrás: Evelina Vågesjö, Emilie Öhnstedt, Anneleen Mortier, Hava Lofton, Fredrik Huss, Paul Proost, Stefan Roos és Mia Phillipson.Tejsavbaktériumok által transzformált tejsavbaktériumok PNAS. 2018. DOI: 10.1073 / pnas.1716580115.

Alena Sukhoputova


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: