Согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), исследователи из Королевского колледжа Лондона и Университета Осаки в Японии идентифицировали определенные клетки костного мозга, которые могут превращаться в клетки кожи для восстановления поврежденной ткани кожи.
Команда выяснила, как работает этот процесс, предоставив новое понимание механизмов восстановления кожи. Этот значительный прогресс может в будущем произвести революцию в подходах к лечению ран, что может принести пользу людям с хроническими ранами, такими как язвы ног, пролежни и ожоги, а также с генетическими кожными заболеваниями, такими как буллезный эпидермолиз, который вызывает болезненные волдыри на коже. кожа.
Текущее лечение хронических ран у британских пациентов ежегодно обходится более чем в миллиард фунтов стерлингов, поэтому это новое научное открытие может привести к значительной экономии затрат в будущем для Национальной службы здравоохранения.
Уже было известно, что костный мозг может играть роль в заживлении кожных ран, но до сих пор не было известно, какие именно клетки костного мозга при этом задействованы, как запускается процесс и как ключевые клетки попадают в пораженный участок кожи. Команда исследователей провела эксперименты на мышах, в частности изучая механизмы, задействованные при использовании кожных трансплантатов, по сравнению с заживлением ран без трансплантатов.
Результаты показали, что у мышей с заживлением ран без трансплантата очень мало клеток костного мозга перемещалось к ране, чтобы восстановить ее, и они не внесли значительного вклада в восстановление эпидермиса. Но у мышей, которым был использован кожный трансплантат, значительно большее количество специфических клеток, полученных из костного мозга, перемещалось в кожный трансплантат, чтобы быстрее заживить область и построить новую кожу непосредственно из клеток костного мозга.
Исследование показало, что примерно одна из каждых 450 клеток костного мозга способна трансформироваться в клетки кожи и восстанавливать кожу.
Команда также определила сигнал, который запускает набор клеток костного мозга для восстановления кожи. Поврежденная кожа может выделять белок бедствия, называемый HMGB1, который может мобилизовать клетки из костного мозга и направлять их туда, где они необходимы.
Мыши с кожными трансплантатами экспрессируют в крови высокие уровни HMGB1, которые могут управлять процессом восстановления костного мозга. Полученные данные позволяют по-новому взглянуть на то, как кожные трансплантаты работают в медицине? они не просто покрывают раны, но действуют как биореакторы, которые могут запустить регенеративное восстановление кожи.
Исследование также показало, что пациенты с буллезным эпидермолизом имеют высокий уровень HMGB1 в крови и что источником здесь являются крыши волдырей на их коже. Это открытие демонстрирует, что HMGB1 также важен для повреждения кожи человека и реакции заживления ран.
Профессор Джон МакГрат, руководитель группы по генетическим заболеваниям кожи в King’s, недавно провел несколько месяцев, работая над проектом в Осаке. Он сказал: "Эта работа чрезвычайно интересна в области регенеративной медицины. Ключевым достижением было выяснить, какие клетки костного мозга могут трансформироваться в клетки кожи, восстанавливать и поддерживать кожу как здоровую ткань, а также узнать, как происходит этот процесс.
"Ожидается, что понимание того, как белок HMGB1 работает как сигнал бедствия для вызова этих конкретных клеток костного мозга, будет иметь важное значение для клинической медицины и потенциально может революционизировать управление заживлением ран.
"Хронические раны и травмы тканей представляют собой значительную сумму для NHS, не говоря уже о пагубном влиянии на качество жизни людей. Наш план состоит в том, чтобы посмотреть, сможем ли мы теперь использовать это научное достижение для разработки более эффективных методов лечения, улучшающих восстановление тканей кожи и, возможно, других органов."
Профессор МакГрат работает вместе с коллегами из Университета Осаки, чтобы использовать ключевые части белка HMGB1 для создания лекарственного лечения, которое может улучшить восстановление тканей. Ожидается, что разработанное лечение будет протестировано на животных моделях примерно через год и вскоре после этого поступит в клинические испытания.