Холодная плазма навсегда избавит людей от незаживающих ран
Российские учёные из Московского физико-технического института (МФТИ), Объединённого института высоких температур РАН и Научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи обнаружили,
что облучение клеток холодной плазмой приводит к их регенерации и
"омоложению". Этот результат, считают исследователи, может быть
использован при разработке курса плазменной терапии незаживающих ран.
Незаживающие раны – настоящая проблема для медиков, так как они осложняют любое даже самое успешное лечение. Например, при сахарном диабете раны возникают из-за повреждённых болезнью сосудов, при онкологии и ВИЧ —
из-за подавленного иммунитета, а в пожилом возрасте причиной является
низкая скорость деления клеток. Лечение таких ран обычными методами
очень проблематично, а иногда просто невозможно.
Оказалось, что решить проблему может холодная плазма атмосферного давления. Она представляет собой частично ионизированный
газ (доля заряженных частиц в газе составляет около 1%) с температурой
ниже 100 тысяч кельвинов. Её применение в области биологии и медицины
стало возможным с момента появления генераторов, производящих плазму при
температуре 30–40 °C.
Ранее учёными уже были выявлены бактерицидные
свойства низкотемпературной плазмы и относительно высокое сопротивление
клеток и тканей к её воздействию. При этом результаты плазменной
обработки незаживающих ран человека варьировались от положительных до
нейтральных. По результатам предыдущей работы возникла идея, что процесс
заживления ран с использованием плазмы зависит от способа обработки
клеток (интервала между облучениями и общего количества облучений).
Объектами исследования в данной работе
являлись фибробласты (клетки соединительной ткани) и кератиноциты
(клетки эпителиальной ткани). Это основные типы клеток, участвующих в
раневом процессе.
Учёные заметили, что облучение плазмой
не прошло безрезультатно: в образцах фибробластов, обработанных
однократно (А) и двукратно (В), количество клеток увеличилось на 42,6% и
32,0%, соответственно, по сравнению с контрольной группой клеток, не
подвергавшихся облучению.
Кроме того, российскими учёными не было
обнаружено никаких признаков разрывов ДНК сразу после обработки плазмой.
При этом наблюдалось накопление клеток в активных фазах клеточного
цикла и продление фазы роста до 30 часов. То есть воздействие плазмы
несло регенерационный, а не разрушающий характер.
Для группы клеток С (ежедневная
обработка в течение трёх дней) пролиферация (деление) клеток уменьшилась
на 29,1 % по сравнению с контрольной группой. У кератиноцитов различия в
скорости пролиферации также были обнаружены, но они оказались
незначительными.
Затем учёные измерили уровень
старение-ассоциированной β-галактозидазы, которая считается одним из
маркеров старения. С возрастом концентрация этого фермента в клетке
повышается. После обработки плазмой уровень содержания этого вещества
был значительно снижен, что в совокупности с продлением фазы роста может
означать, что клетки фактически омоложиваются.
"Положительные данные, наблюдаемые нами
после плазменной обработки, могут быть связаны с активацией механизма
аутофагии клеток. Он ведёт к тому, что из клетки удаляются повреждённые
органеллы, что в конечном счёте перезапускает обменные процессы в
клетке", — говорит Елена Петерсен, соавтор исследования и заведующая Лаборатории клеточных и молекулярных технологий МФТИ.
В дальнейшем авторы планируют провести
дополнительные исследования, чтобы понять молекулярные механизмы
воздействия плазмы на клетки, а также изучить эффективность такого
лечения с учётом возраста пациента.
Работа российских учёных опубликована в издании Journal of Physics D: Applied Physics.
Ранее "Вести.Наука" рассказывали о том, как холодная плазма может помочь в борьбе с диареей.
Источник: vesti.ru.
Рейтинг публикации:
|
