Существует множество важных причин для поддержания чистоты порезов и язв, но новое исследование Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании показывает, что определенная бактерия, Alcaligenes faecalis (A. faecalis), может способствовать заживлению трудно поддающихся лечению ран у людей с диабетом. Хотя было проведено много исследований потенциально опасных бактерий в ранах, исследователи обнаружили, что A. faecalis, бактерия, обнаруженная во многих типах хронических ран, на самом деле ускоряет заживление диабетических ран.

Исследователи обнаружили, что эта полезная бактерия может способствовать движениям клеток кожи, которые необходимы для закрытия ран, ингибируя ферменты, которые вырабатываются в избытке у людей с диабетом. Результаты опубликованы в журнале Science Advances , который возглавляют Элизабет Грайс из Пенсильванского университета, доктор философии, профессор дерматологии имени Сандры Дж. Лазарус и Эллен К. Уайт, студентка доктора медицины и доктора философии Пенсильванского университета.

Команда утверждает, что раскрытие механизмов, лежащих в основе того, как A. faecalis ускоряет заживление, может помочь ученым найти новые методы лечения диабетических ран.

«Это исследование во многом опирается на наше предыдущее исследование, в котором мы с течением времени изучали бактерии, обнаруженные в язвах стопы у больных диабетом, и изучали, как эти бактерии влияют на результаты заживления», — сказал доктор Грайс. «Мы не ожидали, что бактерия сможет способствовать заживлению, но это удивительное открытие мотивировало дальнейшие исследования A. faecalis».

Хронические раны, классифицируемые как язвы, раны или разрывы, которые не заживают или заживают очень медленно, распространены у пациентов с диабетом. Они могут быть болезненными, делают людей восприимчивыми к дальнейшей инфекции и связаны с более высокими показателями заболеваемости и смертности. Для лечения этих изнуряющих ран необходимы новые методы лечения, но не было разработано много новых методов лечения, которые включают хирургическое удаление мертвых тканей и наложение повязок.

Чтобы понять, как A. faecalis влияет на диабетическое заживление, исследователи провели несколько типов тестов с диабетическими мышами, клетками их кожи и образцами человеческой диабетической кожи. Во-первых, они обнаружили, что использование A. faecalis для инокуляции диабетических мышей, у которых есть дефекты заживления ран, привело к ускоренному заживлению ран без признаков инфекции.

Затем они узнали, что введение A. faecalis в раны заставило кератиноциты, доминирующий тип клеток заживления ран в эпидермисе, размножаться и мигрировать, чтобы закрыть рану больше, чем необработанные клетки. Кроме того, образцы кожи, взятые у людей, страдающих диабетом, были культивированы с A. faecalis, и через 10 дней образцы с бактерией показали статистически значимый больший рост кератиноцитов.

Оттуда исследователи увидели, что диабетические раны у мышей , обработанные A. faecalis, активизировали гены, связанные с активацией лейкоцитов, включая Т-клетки, которые жизненно важны для защиты иммунной системы. Он также подавил гены, ответственные за распад коллагена, в частности ферменты, называемые матриксными металлопротеиназами (ММП).

Важно отметить, что у людей с диабетом слишком много ММП, и было показано, что они препятствуют правильному заживлению ран. Исследование было сосредоточено в частности на ММП-10, который экспрессируется кератиноцитами и был снижен в ранах, обработанных A. faecalis.

«ММП — это необходимые ферменты, которые разрушают связи между клетками, чтобы позволить клеткам двигаться. Но известно, что у пациентов с диабетом ММП присутствуют в гораздо более высоких концентрациях», — сказал Уайт.

«Наши результаты показывают, что A. faecalis восстанавливает баланс экспрессии ММП в ранах, что позволяет ускорить заживление ран. В будущих исследованиях мы надеемся узнать больше о том, как бактерии взаимодействуют с клетками кожи, а также о том, как A. faecalis взаимодействует с другими бактериями в ране».

Это новое исследование раскрывает области, в которых ученые могут исследовать потенциальные терапевтические средства. Сосредоточившись не только на микробах, вовлеченных в хронические раны и процесс заживления, но и на их специфических взаимодействиях, ученые могли бы попытаться разработать больше вариантов ухода за ранами.

«Лечение ран на основе бактерий — это захватывающий новый рубеж», — сказал Грайс.

«Существует множество различных способов воспользоваться нашими открытиями и будущей работой по микробиому ран. Возможно, удастся выделить способствующие заживлению молекулы, выделяемые A. faecalis, или нацелиться на пути, которые находятся ниже по течению от воздействия бактерий. Чем лучше мы поймем весь процесс, тем больше вероятность, что мы сможем применить наши открытия, чтобы в конечном итоге помочь пациентам с проблемами заживления ран и кожи».