У диабетических мышей и свиней гель с геном фермента TKT ускорил заживление ран
У диабетических мышей и свиней гель с геном фермента TKT ускорил заживление ран
17 октября в Nature Communications вышла работа о том, как диабет мешает ране восстанавливать кровоснабжение. Авторы связали этот сбой с недостатком фермента TKT в макрофагах и проверили гидрогель, который доставляет в эти клетки плазмиду — кольцевую ДНК с геном TKT.
Чтобы кожа восстановилась, ей нужны новые мелкие сосуды: они приносят ткани кислород и питательные вещества. В этом ремонте участвуют макрофаги — иммунные клетки, которые после первой фазы воспаления помогают ране перейти к восстановлению. Авторы искали, почему при диабете эта помощь слабеет, и изучили TKT — фермент клеточного обмена, связанный с защитой от окислительного стресса.
В макрофагах из ран диабетических мышей уровень TKT был ниже. Такой же признак авторы увидели в образцах хронических ран у людей с диабетом по сравнению с острыми травматическими ранами у людей без диабета. Чтобы проверить роль фермента, исследователи выключили TKT в миелоидных клетках мышей — группе, куда входят макрофаги. Раны у этих животных затягивались медленнее; в ткани образовывалось меньше нового соединительнотканного слоя кожи и коллагена.
В клеточной культуре макрофаги без TKT при высокой глюкозе хуже поддерживали клетки внутренней выстилки сосудов: те медленнее делились и мигрировали, а в лабораторном тесте хуже образовывали сосудоподобные трубочки. Высокая глюкоза снижала TKT, а его дефицит усиливал сигнал AGEs–RAGE: молекулы, изменённые избытком сахара, активируют рецептор RAGE и поддерживают воспаление. Подавление RAGE частично возвращало клеткам сосудов способность делиться, мигрировать и образовывать сосудоподобные трубочки.
Для местной доставки исследователи поместили плазмиду с геном TKT в медно-цинковые наночастицы, покрыли их маннозой для преимущественного захвата макрофагами и добавили в гидрогель. На 14-й день у диабетических мышей этот гидрогель закрыл 90,06% площади раны, тогда как носитель без плазмиды — 72,37%. У диабетических свиней с полнослойными ранами 2 × 2 сантиметра гидрогель за 18 дней ускорил закрытие ран, повысил уровень TKT в макрофагах и плотность мелких сосудов.