В какой-то момент жизни у 15 процентов людей с диабетом разовьется болезненная и трудно поддающаяся лечению язва стопы. Двадцать четыре процента пострадавших потребуют ампутации голени из-за этого. А в некоторых случаях то, что кажется безвредной язвой, может даже привести к смерти.
Команда Северо-Западного университета разработала новый метод лечения этого тяжелого и потенциально смертельного осложнения диабета. Называется "регенеративная повязка," новый материал лечит диабетические раны в четыре раза быстрее, чем стандартная повязка, и обладает дополнительным преимуществом, способствующим заживлению без побочных эффектов.
"Язвы стопы вызывают множество серьезных проблем у больных сахарным диабетом," сказал Гильермо Амир, профессор биомедицинской инженерии в Северо-западной школе инженерии Маккормика и хирургии Медицинской школы Файнберга. "Некоторые язвы не заживают достаточно быстро и склонны к инфицированию. Мы подумали, что можем использовать часть нашей работы в области биоматериалов для медицинских целей и контролируемого высвобождения лекарств, чтобы помочь залечить эти раны."
Исследование Амира, эксперта в области биоматериалов и тканевой инженерии, было опубликовано на прошлой неделе в журнале Controlled Release. Юньсяо Чжу, аспирант лаборатории Амир, является первым автором статьи. Хао Ф из Northwestern Engineering. Чжан, адъюнкт-профессор биомедицинской инженерии, и Роберт Гальяно из Feinberg, адъюнкт-профессор хирургии, также внесли свой вклад в работу.
Диабет может вызвать повреждение нервов, что приводит к онемению стоп. У диабетика может возникнуть такая простая вещь, как волдырь или небольшая царапина, которая остается незамеченной и не лечится, потому что он не может почувствовать ее, чтобы знать, что она там. Поскольку высокий уровень глюкозы также утолщает стенки капилляров, кровообращение замедляется, что затрудняет заживление этих ран. Это идеальный шторм, чтобы маленький порез превратился в опасную для жизни рану.
Существуют многообещающие методы лечения этих хронических ран, но они дорогостоящие и могут иметь серьезные побочные эффекты. Один гель, например, содержит фактор роста, который, как сообщается, увеличивает риск рака при чрезмерном употреблении.
"Для пациентов, которые пытаются излечить открытую рану, неприемлемо иметь дело с повышенным риском рака из-за лечения раны," Амир сказал.
Лаборатория Амир ранее создала термочувствительный материал – с внутренними антиоксидантными свойствами для противодействия воспалению – который способен доставлять терапевтические клетки и белки. Его команда использовала этот материал, чтобы медленно высвободить в рану белок, который ускоряет способность организма к самовосстановлению, привлекая стволовые клетки к ране и создавая новые кровеносные сосуды для улучшения кровообращения.
"Мы включили белок, который наш организм естественным образом использует для привлечения ремонтных клеток к месту повреждения," Амир сказал. "Когда белок секретируется, клетки-предшественники или стволовые клетки попадают в рану и образуют кровеносные сосуды, что является частью процесса восстановления."
Термочувствительный материал наносится на ложе раны в виде жидкости и затвердевает в гель при воздействии температуры тела. Когда одно и то же количество протеина применялось сразу сразу, никакого улучшения не наблюдалось. Это демонстрирует важность медленного высвобождения из термочувствительного материала. Амир считает, что присущие материалу антиоксидантные свойства также снижают окислительный стресс, помогая заживлению раны.
"Способность материала обратимо переходить из жидкого состояния в твердое при изменении температуры защищает рану," Амир сказал. "Пациентам приходится часто менять повязку на рану, которая может оторвать заживающую ткань и снова повредить место. Наш материал соответствует форме и размеру раны и при необходимости может быть смыт охлажденным физиологическим раствором. Эта характеристика материала может защитить регенерирующую ткань при смене повязки."
В сотрудничестве с Чжаном Амир визуализировал диабетические раны, чтобы обнаружить, что они стали намного здоровее после наложения регенерирующей повязки. Приток крови к ране был значительно выше, чем у пациентов без повязки Амира.
"У людей с диабетом нарушен процесс восстановления," Амир сказал. "Имитируя процесс восстановления, который происходит в здоровом теле, мы продемонстрировали новый многообещающий способ лечения диабетических ран."