„Išmanusis“ hidrogelis diabetinėms žaizdoms: antiseptinis, priešuždegiminis ir padeda su cukrumi

Diabetinės žaizdos, ypač pėdų opos, gyja lėtai: infekcijos (MRSA ir kitos), reaktyviųjų deguonies formų (ROS) perteklius, užsitęsęs uždegimas, prastas kraujagyslių augimas ir chroniškai didelis cukraus kiekis neleidžia odai atsigauti. Nėra paprasto „vieno mygtuko“ sprendimo – reikia sistemos, kuri vienu metu išspręstų kelias problemas. Tyrimas paskelbtas žurnale „ Burns and trauma“.

Ką sugalvojai?

Tyrėjai sukūrė DPFI hidrogelį, iš esmės „išmanųjį tvarstį“, kurį galima suleisti švirkštu. Viduje yra natūralus flavonoidas dihidromiricetinas (DMY), supakuotas į PF127-CHO polimero miceles, o pats gelis yra susietas su PEI polimeru. Ši sudėtis suteikia tris pagrindines savybes:

• Antibakterinis poveikis nuo pirmųjų minučių (dėl PEI).
• Ilgalaikis audinių „maitinimas“ DMY: jis neutralizuoja ROS, perkelia makrofagus iš uždegiminio profilio M1 į „atstatymo“ profilį M2, sumažina uždegimą skatinančių citokinų kiekį ir palaiko kraujagyslių augimą bei epitelizaciją.
• Premija gliukozės metabolizmui: DMY yra žinomas kaip junginys, padedantis kontroliuoti hiperglikemiją – modelyje jis pagerino gijimo „cukraus foną“.

Kaip tai veikia praktiškai?

Gelis:

• Prilimpa prie drėgno audinio, po deformacijos savaime gyja, praeina pro adatą (šlyties suskystinimas) ir lėtai išskiria DMY.
• Ląstelių tyrimuose jis slopino MRSA ir E. coli augimą, smarkiai sumažino ROS kiekį, „numalšino“ uždegimą (sumažėjo IL-6/IL-1β/TNF-α, padidėjo IL-10/IL-4), pagreitino fibroblastų migraciją ir „vamzdelių“ formavimąsi endotelyje (kraujagyslių užuomazgose).
• Eksperimentuose su diabetinėmis pelėmis, turinčiomis MRSA užkrėstų žaizdų, jis paspartino užsivėrimą: iki 15 dienos viena iš formulių užtikrino ~97 % gijimą (palyginti su ~65 % be gydymo), sustiprino kolageno susidarymą ir mikrokraujagyslių augimą bei sumažino gliukozės kiekį kraujyje gijimo metu.

Kuo šis tvarstis skiriasi nuo įprasto?

Įprasti hidrogeliai iš esmės yra drėgna aplinka ir barjeras. Čia yra programuojama platforma: pirmiausia smūgis mikrobams, tada antioksidacinis ir priešuždegiminis blokavimas, o galiausiai kraujagyslių ir epitelio augimo palaikymas. Be to, poveikis glikemijai, kuris yra ypač svarbus diabetinėms žaizdoms.

Kur slypi spąstai?

Viskas tiriama in vitro ir su pelėmis. Prieš kliniką jums reikia:

• patvirtinti saugumą (PEI turi toksiškumo apribojimų – dozė ir forma yra svarbios),
• ištirti DMY biologinį prieinamumą ir stabilumą tikruose tvarsčiuose,
• atlikti didelius tyrimus su gyvūnais, o vėliau – klinikinius pėdų opų tyrimus.

Autorių komentarai

• Apie platformos naujumą.
  „Kiek mums žinoma, DPFI yra pirmasis hidrogelis, kuris tikslingai sujungia DMY + PEI + PF127-CHO į daugiafunkcį karkasą su programuojamu veikimu.“

• Kodėl „programuojamumas“?
  Autoriai pabrėžia poveikio seką: greitas bakterijų slopinimas (PEI) → ROS pašalinimas ir uždegimo palengvinimas (DMY, M1→M2 perjungimas) → angiogenezės / epitelizacijos stimuliavimas, moduliuojant glikemiją.
  „DPFI teikia nuoseklią terapiją, skirtą pagrindiniams diabetinių žaizdų gijimo mazgams.“

• Patvirtintas daugiafunkcinis poveikis.
  „Išsamūs in vitro ir in vivo tyrimai parodė DPFI antibakterines, antioksidacines ir priešuždegimines savybes, taip pat palaikymą ląstelių proliferacijai, kraujagyslių agregacijai ir gliukozės reguliavimui.“

• Apie klinikinį potencialą:
  „DPFI yra perspektyvi integruota strategija, skirta pagerinti lėtinių diabetinių žaizdų gydymą, todėl ją reikėtų toliau tirti siekiant klinikinio pritaikymo.“

• Apie „dozavimą kaip įrankį“.
  Pasak autorių, didesnis DMY kiekis stipriau slopina uždegimą ir bakterijų kiekį, o mažesnis geriau palaiko angiogenezę. Gijimo fazei reikalinga apkrovos optimizacija.

• Dėl saugumo.
  Autoriai atkreipia dėmesį į gerą biologinį suderinamumą (hemolizė <5 % pagal ISO), pastebimo toksiškumo gyvūnų organams nebuvimą ir gelio lipnumą bei savaiminio gijimo savybes, kurios patogios tvarsčiams.

• Apribojimai ir kitas žingsnis:
  „Rezultatai gauti tiriant ląsteles ir peles; reikalingi dideli tyrimai su gyvūnais, farmakokinetikos / stabilumo tyrimai, tiksli formuluotė (įskaitant galimą PEI toksiškumą) ir ankstyvieji klinikiniai tyrimai (pvz., su pėdų opomis).“

Santrauka

DPFI yra perspektyvus „daugiafunkcis“ tvarstis sudėtingoms diabetinėms žaizdoms: jis vienu metu kovoja su bakterijomis, mažina oksidacinį ir uždegiminį stresą, skatina kraujagyslių augimą ir padeda kontroliuoti cukraus kiekį kraujyje. Tai dar toli gražu nėra pirmosios pagalbos vaistinėlė, tačiau ši koncepcija atrodo logiška problemai, kai vienos priemonės beveik niekada nepakanka.