Новый метод ускоряет заживление травм, активируя стволовые клетки организма
Ускоренное заживление самых разнообразных травм, как в фантастических фильмах о супергероях, теперь возможно и в реальной жизни с помощью стволовых клеток. Это доказали учёные из Южно-Калифорнийского университета (University of Southern California, USC), США, в новом исследовании, опубликованном 18 апреля 2017 года в Cell Reports.
«Наше исследование показывает, что предварительная подготовка (прайминг) организма до получения травмы может ускорить процесс регенерации и восстановления тканей подобно тому, как вакцина подготавливает организм к борьбе с инфекцией», — говорит ведущий автор Джозеф Т. Роджерс (Joseph T. Rodgers). Текущую работу он начал ещё в аспирантуре Медицинской школы Стэндфордского университета (Stanford University School of Medicine) и в настоящее время продолжает исследование в качестве доцента в Отделе биологии стволовых клеток и регенеративной медицины USC.
Текущие эксперименты основаны на более раннем открытии Роджерса: при получении травмы взрослые стволовые клетки в неповреждённых областях по всему телу переходят в состояние прайминга или «боевой готовности». Такие стволовые клетки обладают повышенным потенциалом для восстановления тканей.
В своём новом исследовании Роджерс идентифицировал сигнал, приводящий стволовые клетки в «боевую готовность», и показал возможность его использования в качестве терапии для улучшения заживления.
В поисках данного сигнала Роджерс совместно с коллегами изучал кровь мышей. Учёные переливали кровь травмированного животного здоровому. Это привело к активации стволовых клеток в организме здоровых мышей.
Исследователи определили главный сигнал в крови, отвечающий за данный процесс: фермент, известный как активатор фактора роста гепатоцитов (Hepatocyte Growth Factor Activator, HGFA). В нормальных условиях HGFA в изобилии находится в крови в неактивном состоянии. Полученная травма активирует данный фермент, который, в свою очередь, мобилизует стволовые клетки, готовя их к заживлению.
Используя своё открытие, Роджерс и его коллеги решили узнать, что произойдёт, если HGFA активирует стволовые клетки до получения повреждений. Поможет ли это улучшить реакцию восстановления? Исследователи вводили активный HGFA мышам, которым спустя пару дней травмировали мышцы или кожу.
Животные восстановились быстрее, в течение более короткого срока смогли приступить к выполнению физических нагрузок (бегу в колесе) и даже мех, который вырос на месте травмы, у них был лучше, чем у контрольной группы грызунов, не получивших HGFA.
Данные результаты продемонстрировали, что HGFA может мобилизовать множество различных типов стволовых клеток, выводя их из их обычного состояния покоя и подготавливая к быстрому и эффективному реагированию на травмы.
«Мы полагаем, что данный метод может использоваться как терапевтический подход для улучшения восстановления в ситуациях с повышенной травматичностью. Например, в хирургии, спорте или на поле боя», — говорит Роджерс.
Также данная терапия может быть особенно полезна для пациентов с ослабленными способностями к заживлению, таких как диабетики и пожилые люди.
«Новая работа демонстрирует наличие факторов в крови, контролирующих наши способности к заживлению», — говорит Роджерс. «Мы определили, как HGFA может объяснить снижение заживляющих функций и как мы можем использовать его для восстановления нормальной регенерации».
