Биологи Калифорнийского университета в Сан-Диего выявили восемь генов, которые ранее никогда не ассоциировались с заживлением ран, но оказалось, они действуют только в пораженных и травмированных местах. Данное исследование, на этой неделе опубликованное в журнале PLoS One, было проведено в лаборатории на мухах дрозофилах. Биологи говорят многие из этих генов, которые регулируют биологические процессы в жестком экзоскелете, или кутикуле дрозофилы, также регулируют процессы в коже человека, что позволяет рассматривать их в качестве кандидатов для разработки новых видов ранозаживляющих средств или соединений, которые могут использоваться при лечении кожных заболеваний.
«Многие из ключевых молекул и белков, участвующих в заживлении ран дрозофил участвуют в заживлении ран млекопитающих», — говорит Рэйчел Паттерсон, старший автор, которая опубликовала статью с Мишель Хуарес и Уильямом Макгиннисом, профессором биологии и деканом отделения биологических наук, — «Генетика дрозофил не такая сложная, как генетика млекопитающих, поэтому по ним легче определить специфические биологические функции отдельных генов».
Путем отбора пункции кутикулы и эпидермиса эмбрионов плодовой мухи в своих экспериментах, исследователи изучили 84 гена, которые включаются и 78, которые выключаются в ответ эмбриона на заживление. Из этих 162 генов, они определили восемь генов, которые экспрессируются либо в очень небольших количествах или вообще не обнаруживаются в большинстве клеток во время развития, но активируются в области колотых ран.
Исследователи были удивлены, обнаружив, что иммунный ответ начинается, как только происходит прокол кутикулы и эпидермиса мух, выпускается антимикробные пептиды и другие соединения, которые защищают эмбрион от проникновения бактерий или грибков внутрь через рану. Суть техники заключается в использование трипсина, представителя семейства ферментов, называемых серин-протеазой, которые активируют гены, участвующие в заживлении ран. Следующим шагом будет прояснение того, работают ли эти гены у людей.
«Я думаю, что одним из способов применения нашего открытия может быть усовершенствование перевязочного материала, который, пропитанный этими соединениями, мог мы ускорять процесс заживления», — сказал Хуарес, бывший сотрудник лаборатории Макгинниса, а ныне профессор медицины в Городском колледже Нью-Йорка.
«Возможно, полученные результаты можно будет использовать в существующих методах терапии человека путем применения конкретных, регулируемых серин-протеаз и антимикробных пептидов в местах диабетических язв или же при пересадке кожи для более эффективного заживления ран», — сказала Паттерсон. Она сказала, что результаты могут также иметь применение и в терапии хронических заболеваний кожи, таких как псориаз, сухость кожи и экзема, при которых уровни этих ферментов, как правило, выходят за пределы нормы.
Финансирование исследования осуществлялось Национальным институтом здоровья (GM077197 и HD28315) и обучающим грантом на развитие биологии и исследований нейронных заболеваний, стипендией Рэйя Томаса Эдвардса и семьей Герберт Стерн.
Источник: sciencedaily.com