Российские ученые обнаружили, что обработка клеток холодной плазмой приводит к их регенерации и омоложению. Результаты исследования, которые можно использовать для лечения незаживающих ран, опубликованы в научном журнале Physics D: Applied Physics.
Незаживающие раны являются серьезной проблемой, с которой сталкиваются врачи. Эти раны могут быть вызваны повреждением кровеносных сосудов в случае диабета, недостаточностью иммунной системы в результате ВИЧ-инфекции или рака или медленным делением клеток у пожилых людей.
Холодная плазма относится к частично ионизированному газу (доля заряженных частиц в газе близка к 1%) с температурой ниже 100000 K. Ее применение в биологии и медицине стало возможным благодаря появлению плазменных источников генерации струи при 30-40 °C.
Предыдущее исследование установило бактерицидные свойства низкотемпературной плазмы, а также относительно высокую устойчивость клеток и тканей к ее влиянию. Результаты лечения незаживающих ран варьировались от положительного до нейтрального. Это побудило ученых исследовать влияние плазменной обработки на заживление ран.
В новом исследовании были использованы два типа клеток, а именно фибробласты (клетки соединительной ткани) и кератиноциты (эпителиальные клетки). Оба они играют важную роль в заживлении ран.
Ученые измеряли эффект плазменной обработки клеток. В образцах фибробластов количество клеток увеличилось на 42,6% после одного применения плазмы и на 32,0% после двух применений. В то время как не было обнаружено никаких признаков разрывов ДНК, наблюдалось скопление клеток в активных фазах клеточного цикла, наряду с длительной фазой роста (30 часов). Это означает, что эффект плазмы можно охарактеризовать как регенеративный.
Пролиферация клеток, которые ежедневно обрабатывались в течение трех дней, была снижена на 29,1%. Кератиноциты не показали заметных изменений в пролиферации.
Исследователи также провели количественный анализ бета-галактозидазы, которая измеряется при рН 6,0. Концентрация этого фермента в клетке увеличивается с возрастом. Плазменная обработка значительно снижает содержание этого вещества в образцах. Вместе с длительной экспоненциальной фазой роста, это предполагает функциональную активацию клеток, что приводит к их омоложению.
«Положительный результат при лечении плазмой может быть связан с активацией естественного деструктивного механизма, называемого аутофагией, которая удаляет поврежденные органеллы из клетки и реактивирует клеточные обменные процессы», — говорит Елена Петерсен, руководитель лаборатории клеточных и молекулярных технологий в МФТИ.
Ученые планируют дополнительные исследования в области молекулярных механизмов, лежащих в основе воздействия плазмы на клетки.
Авторы другого исследования заявили, что коллаген рыбы может помочь безопасно залечить раны.
Подробнее в научной статье:
Sysolyatina, E., et al. «Frequency of cell treatment with cold microwave argon plasma is important for the final outcome» Journal of Physics D: Applied Physics 49.29 (2016): 294002.
Понравилась новость? Читайте нас в Facebook
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.