نانوذرات دو استراتژی را برای تسریع بهبود زخمهای مزمن ترکیب میکنند
محققان دانشگاه سائوپائولو (USP) در ریبیرائو پرتو، برزیل، نانوذراتی را توسعه دادهاند که میتواند عوامل مختلفی را که مانع بهبود زخمهای مزمن میشوند، از جمله زخمهای مرتبط با دیابت و زخمهای فشاری رایج در بین افراد بستری، برطرف کند.
این زخمها که ممکن است ماهها یا حتی سالها ادامه داشته باشند، حدود ۱ تا ۲ درصد از جمعیت را تحت تأثیر قرار میدهند و یک نگرانی قابل توجه در بهداشت عمومی محسوب میشوند؛ زیرا خطر عفونت و قطع عضو را افزایش میدهند و به طور قابل توجهی کیفیت زندگی بیماران را مختل میکنند.
در آزمایشهای آزمایشگاهی، این فناوری التهاب را کاهش داد و بافت را از آسیب استرس اکسیداتیو محافظت کرد؛ یک وضعیت پاتولوژیک که در آن مولکولهای واکنشپذیر بیش از حد (مانند رادیکالهای آزاد اکسیژن) به سلولها آسیب میرسانند و مانع بازسازی سلول میشوند. این فرمولاسیون همچنین مهاجرت فیبروبلاستهای پوست را که نقش کلیدی در بهبود زخم دارند، تسهیل کرد.
نتایج در مجله Colloids and Surfaces B: Biointerfaces منتشر شد.
در حال حاضر، درمانهای موجود عمدتاً به پانسمان، آنتیبیوتیکها و داروهای ضدالتهاب متکی هستند.
این داروها به کنترل عفونت و التهاب کمک میکنند، اما همیشه در متوقف کردن مکانیسمهایی که زخم را باز نگه میدارند، موفق نیستند.
ماریا ویتوریا لوپز بدرا بنتلی، داروساز و استاد دانشکده علوم دارویی ریبیرائو پرتو (FCFRP) دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، توضیح میدهد: «درمان این زخمها دشوار است؛ زیرا چندین مکانیسم دخیل در بهبود، عملکرد صحیح خود را متوقف میکنند. التهاب مداوم، آنزیمهای اضافی که بافت را تخریب میکنند، استرس اکسیداتیو و مشکل در تشکیل پوست جدید وجود دارد. به همین دلیل، ما استراتژیای را ابداع کردیم که بتواند همزمان بر چندین مورد از این فرآیندها عمل کند.»
دو استراتژی درمانی
برای دستیابی به این نتایج، محققان یک نانوذره هیبریدی تولید کردند که قادر به حمل دو مولکول مکمل است.
یکی از اهداف اصلی این تحقیق، آنزیم MMP-9 بود که در بازسازی بافت در سطوح طبیعی نقش دارد. با این حال، در زخمهای مزمن، تولید آن بیش از حد میشود و منجر به تخریب پروتئینهای ضروری برای بازسازی پوست، مانند کلاژن، الاستین و فاکتورهای رشد میشود.
برای کاهش این اثر، محققان از یک مولکول RNA کوچک (siRNA) استفاده کردند که میتواند بهطور خاص ژن مسئول تولید آنزیم را خاموش کند.
این تیم همچنین از رسوراترول، یک ماده آرایشی پرکاربرد که به دلیل خواص آنتیاکسیدانی و ضدالتهابی و همچنین توانایی آن در افزایش مهاجرت و تکثیر فیبروبلاستها انتخاب شده است، استفاده کردند.
فیبروبلاستها سلولهایی هستند که مسئول تولید کلاژن و سایر اجزای ماتریکس خارج سلولی ضروری برای بهبود زخم هستند.
میلنا فینازی مورایس، نویسنده اول این مطالعه، توضیح میدهد: «رزوراترول قبلاً برای کاربردهای زخم مورد بررسی قرار گرفته بود. رویکرد ما ترکیب آن با خاموشسازی MMP-9 در یک پلتفرم واحد بود تا همزمان مکانیسمهای مختلف مسئول مزمن شدن این زخمها را هدف قرار دهیم.»
برای اطمینان از رسیدن مؤثر هر دو ترکیب به محل ضایعه، تیم یک نانوذره لیپیدی تعبیهشده در یک هیدروژل ایجاد کرد.
محققان توضیح میدهند که نانوذره از مولکولها محافظت میکند، نفوذ آنها را به لایههای پوست افزایش میدهد و آزادسازی تدریجی مواد فعال را تقویت میکند.
این امر عملکرد آنها را در محل استفاده طولانیتر میکند. بنتلی توضیح میدهد که این امر ضروری است؛ زیرا رسوراترول در آب محلول ضعیفی است و بهراحتی تجزیه میشود و siRNA یک مولکول ناپایدار است که به سرعت توسط آنزیمهای بدن از بین میرود.
بنتلی توضیح میدهد: «این سیستم در یک هیدروژل گنجانده شد و ویسکوزیته و ماندگاری آن روی زخم افزایش یافت. در آزمایشهای انجامشده روی کشتهای سلولی و پوست خوک (مدلی که به دلیل شباهت ویژگیهایش به پوست انسان، بهطور گسترده در تحقیقات پوستی استفاده میشود)، این فرمولاسیون ماندگاری بیشتر ترکیبات در بافت و بهبود انتقال مولکولها به محل ضایعه را نشان داد.»
نتایج آزمایش نانوذرات در ترمیم زخم
نتایج نشان داد که این استراتژی بهطور قابل توجهی تولید MMP-9 را کاهش داده، سطح گونههای فعال اکسیژن و سیتوکینهای التهابی را پایین آورده و ظرفیت مهاجرت فیبروبلاستها را بازیابی کرده است.
در مدل بهبود زخم در شرایط آزمایشگاهی، ترکیب کامل، بسته شدن تقریباً کامل ضایعه شبیهسازیشده را پس از 72 ساعت ارتقا داد.
به گفته بنتلی، یکی از نقاط قوت کلیدی این مطالعه، توانایی آن در ترکیب مکانیسمهای مختلف عمل در یک پلتفرم درمانی واحد است.
او میگوید: «هیچ بیماری مزمنی توسط یک عامل واحد ایجاد نمیشود. چندین مکانیسم بهطور همزمان تغییر میکنند. بنابراین، توسعه یک محصول چندمنظوره منطقیتر از تلاش برای حل مشکل با هدف قرار دادن تنها یک مکانیسم است.»
اگرچه نتایج امیدوارکننده هستند، بنتلی تأکید میکند که این فناوری هنوز در مرحله تحقیق است.
مراحل بعدی شامل آزمایش اثربخشی و ایمنی فرمولاسیون روی مدلهای پوستی سهبعدی و متعاقباً روی حیوانات، قبل از رفتن به آزمایشات بالینی است.
پلاسمای غنی از پلاکت
تحقیقات این گروه در مورد زخمهای مزمن، منجر به پروژه دیگری نیز شده است. لورنا آموریم تیریتان، محقق، در برنامه کارشناسی ارشد خود (همچنین در FCFRP-USP)، در حال مطالعه ترکیب این نانوذرات با ژلی است که از پلاسمای غنی از پلاکت تولید میشود. این پلاسما از کنسانترههای پلاکتی به دست میآید که در غیر این صورت توسط مراکز خون دور ریخته میشوند. هدف، مهار فاکتورهای رشد طبیعی موجود در این ماده برای افزایش بازسازی بافت است.
تیریتان میگوید: «علاوه بر پتانسیل درمانی آن، پیشنهاد ما این است که از مادهای که معمولاً دور ریخته میشود، به خوبی استفاده شود. ما انتظار داریم که فاکتورهای رشد موجود در این پلاسما، عملکرد نانوذرات را تکمیل کرده و باعث بهبودی شوند.»
نتایج
این یافتهها نشان میدهد که نانوذرات برای درمان زخمهای مزمن میتوانند با هدف قرار دادن همزمان التهاب و استرس اکسیداتیو، روند ترمیم زخم را بهبود دهند.
لینک مفید:ژنراتورهای الکتریکی کوچک میتوانند بهبود زخم را تسریع کنند
بیشتر بدانید:بهبود زخم با پوست مصنوعی
بیشتر بخوانید:آخرین دستاوردها در درمان زخم دیابت با پانسمان های زیست فعال
تاریخ:1405/6/3
مهسا نعمتی
