Daudzfunkcionāli pārsēji, kas izgatavoti no dabīgām gļotām – ceļš uz ātru un drošu dzīšanu

Žurnāla Theranostics apskatā Penga un kolēģi piedāvā daudzsološu pārsēju platformu, kuras pamatā ir dabiskas dzīvnieku, augu un mikroorganismu gļotas, kas var aktīvi paātrināt visus brūču dzīšanas posmus.

Kāpēc tas ir svarīgi?

Tradicionālie un sintētiskie pārsēji nodrošina tikai pasīvu aizsardzību un bieži vien nespēj kontrolēt iekaisumu, infekciju un rētu veidošanos. Dabiskās gļotas, dabīgs “daudzfunkcionāls gēls”, kas apvieno adhēziju, antibakteriālu un imunomodulējošu iedarbību, var aizstāt vairākas zāles vienlaikus.

Avoti un īpašības

1. Dzīvnieku gļotas (gliemeži, kailgliemeži, jūras moluski) ir bagātas ar mucīniem un pretmikrobu peptīdiem, veido “dzīvu” tīklu, kas pielāgojas mitrumam un uztur ciešu kontaktu ar audiem.
2. Augu gļotas (okra sēklas, kaktusi) satur pektīnus un polisaharīdus, kas brūces skābā vidē uzlabo adhēziju ar kolagēnu un stimulē fibroblastu migrāciju.
3. Mikrobu gļotas (mikroaļģes, baktērijas) izdala eksopolisaharīdus ar izteiktu antioksidanta efektu, palīdzot samazināt brīvo radikāļu aktivitāti brūču šķidrumā.

Darbības mehānismi

• Hemostāze un agrīna imūnreakcija: Andrias davidianus tipa gļotas ātri aktivizē asins recēšanu un piesaista neitrofilus patogēnu iznīcināšanai.
• Fibroblastu proliferācija un granulāciju veidošanās: gļotu komponenti mijiedarbojas ar TGF-β, PDGF un citiem augšanas faktoriem, lai paātrinātu dermas matricas atjaunošanos.
• Rētu pārveidošana un samazināšana: specifiski glikozaminoglikāni no mikrobu gļotām regulē makrofāgu pāreju uz atjaunojošu fenotipu un kontrolē pārmērīgu kolagēna uzkrāšanos.

Preklīniskie dati

• Dziļo brūču pelīšu un trušu modeļos gliemežu un augu gļotu pārsēji samazināja dzīšanas laiku par 30–50 % salīdzinājumā ar hialuronāta gēliem.
• Pārsēji efektīvi novērsa Staphylococcus aureus infekcijas attīstību un samazināja iekaisuma marķierus (IL-1β, TNF-α).

Perspektīvas un izaicinājumi

• Videi draudzīgs un pieejams: dabiskās gļotas ir atjaunojams resurss, un to pārstrādei nepieciešamas minimālas enerģijas izmaksas.
• Tulkojums klīnikai: nepieciešami turpmāki pētījumi, lai standartizētu gļotu ekstrakciju, attīrīšanu un sterilizāciju, kā arī lai novērtētu ilgtermiņa drošību cilvēkiem.
• "Viedo" pārsēju dizains: dabisko gļotu apvienošana ar nanomateriāliem un zāļu ievadīšanu pavērs ceļu nepārtrauktai brūces stāvokļa uzraudzībai un antibiotiku vai augšanas faktoru izdalīšanās kontrolei.

“Dabīgajām gļotām piemīt unikālas pašregulējošas īpašības, kas ļauj audiem “elpot”, vienlaikus saglabājot aizsardzību un aktivizējot savus atjaunošanās mehānismus,” rezumē profesors Veiljans Hou.

Autori izceļ trīs galvenos punktus:

1. Gļotu unikālās pašregulējošās īpašības
   “Mēs esam pierādījuši, ka dabiskās gļotas ne tikai mitrina un aizsargā brūci, bet arī pielāgojas tās mikrovidei, uzlabojot hemostāzi un piesaistot imūnās šūnas īstajā laikā,” atzīmē Veiljans Hou.

2. Daudzfunkcionāls dziedināšanas mehānisms
   “Gļotu komponenti vienlaikus stimulē fibroblastu proliferāciju, granulāciju veidošanos un kontrolē iekaisumu, kas paātrina dzīšanu un samazina rētu veidošanos,” piebilst līdzautors Lins Džans.

3. Potenciāls nākotnes “viedajiem” pārsējiem
   “Dabisko gļotu kombinācija ar nanomateriāliem un zāļu līdzekļiem paver durvis uz biomateriāliem, kas var ne tikai dziedēt, bet arī reāllaikā uzraudzīt dzīšanas procesu,” secina Dr. Hovs.

Šis visaptverošais pārskats liek zinātnisko pamatu nākamās paaudzes biomateriāliem, kur gļotādas pārsēji kļūs par viediem, bioaktīviem un videi draudzīgiem risinājumiem traumatoloģijā un ķirurģijā.