Ученые из Испании разработали новый материал лечения мышечных травм
Новый биоматериал, позволяющий в два раза быстрее по сравнению с естественным процессом восстанавливать поврежденные мышцы, разработала и протестировала на доклиническом уровне команда из Политехнического университета Валенсии (UPV) и Сетевого центра биомедицинских исследований в области биоинженерии, биоматериалов и наномедицины (CIBER-BBN), сообщает пресс-служба UPV на интернет-портале «Eurekalert!».
Биоматериал представляет собой насыщенный бором альгинатный гидрогель, который можно вводить подкожно. Проведенные на животных тесты показали, что введение гидрогеля приводит к быстрой регенерации поврежденной мышечной ткани — она восстанавливается за половину времени, необходимого для естественной регенерации. Новый материал можно также использовать для профилактики и лечения мышечной атрофии, связанной со старением. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Materials Science & Engineering C.
Высокая эффективность нового биоматериала связана с высвобождением бора, который стимулирует интегрины — белки, присутствующие во всех клетках тела и играющие фундаментальную роль в адгезии клеток к внеклеточному матриксу. Это способствует правильному формированию тканей.
Как отмечают ученые, стимуляция интегринов, связывающих фибронектин и переносчик ионов бора (NaBC1), значительно улучшает регенерацию мышц. Это происходит за счет образования большего количества спаек большего размера в недифференцированных мышечных клетках, которые участвуют в регенерации мышц после травмы. В результате образуются дифференцированные мышечные трубки, необходимые для правильного создания новых мышечных волокон.
«В тестах, которые мы провели в наших лабораториях после нанесения острой травмы кардиотоксином (ядом змеи кобры) у мышей, активация NaBC1 ускорила процесс регенерации мышц. Мы подтвердили это, добавив бор к поврежденным мышечным клеткам. Их уровень адгезии увеличился, и теперь они склеиваются быстрее и надежнее, позволяя мышцам регенерировать за более короткий период времени», — пояснила исследователь из CIBER-BBN доктор Патриция Рико.
Таким образом, ученые предложили простой способ достижения регенерации мышц за счет взаимодействия между специфическими рецепторами на клеточной мембране. «Если, например, для регенерации фибриллярного разрыва второй степени требуется 30 дней, использование нашего гидрогеля сокращает время восстановления до 15 дней», — сообщила Рико.
В настоящее время коллектив исследователей работает над изучением применения нового биоматериала для лечения мышечных дистрофий. В частности, идет работа по оценке его возможностей при лечении мышечной дистрофии Дюшенна — редком наследственном заболевании, от которого страдает один ребенок из 100 тыс. детей.
