Neue Behandlung stimuliert Zellmigration, heilt Hautwunden bei diabetischen Mäusen, sagt U-M-Wissenschaftler

Neue Behandlung stimuliert Zellmigration, heilt Hautwunden bei diabetischen Mäusen, sagt U-M-Wissenschaftler
Neue Behandlung stimuliert Zellmigration, heilt Hautwunden bei diabetischen Mäusen, sagt U-M-Wissenschaftler
Anonim

ANN ARBOR - - Wissenschaftler der University of Michigan haben eine Sequenz von Aminosäuren identifiziert, die in Fibronectin, einem verbreiteten Blutprotein, vorkommt, das eine bemerkenswerte Fähigkeit besitzt, die Heilung von schwer zu behandelnden Hautwunden bei fettleibigen, diabetischen Mäusen zu beschleunigen.

Ein Tropfen der Substanz heilte laut einer in der Juni-Ausgabe 2000 des Journal of Clinical Investigation veröffentlichten Studie Hautstichwunden bei fettleibigen diabetischen Mäusen in nur acht Tagen vollständig. Dieselben Hautwunden in unbehandelten diabetischen Mäusen brauchten 20 Tage bis 42 Tage, um zu heilen.

Hautgeschwüre, die nicht heilen wollen, sind eine häufige Komplikation bei Diabetes, einer chronischen Krankheit, von der 6 Prozent der Bevölkerung betroffen sind. Menschen mit Diabetes können kein Insulin produzieren. Ein Mangel an Insulin führt zur Degeneration von Blutgefäßen und Gewebemembranen, wodurch die normale Heilung beeinträchtigt wird, indem verhindert wird, dass die Gewebereparaturzellen des Körpers in den beschädigten Bereich gelangen.

"Fibronektin ist der Schlüssel zum Wundheilungsprozess", sagt Donna L. Livant, Ph.D., Assistenzprofessorin für Zellbiologie an der U-M Medical School, die die Studie leitete. „Es zirkuliert frei durch den Körper in Blutplasma, Lymphe, Serum und interstitieller Flüssigkeit um die Zellen herum. Wenn Gewebe geschädigt wird, wird Fibronectin an der Verletzungsstelle in Fragmente zerlegt und bindet an Rezeptoren auf umgebenden Zellen, wodurch sie stimuliert werden, in die Wunde einzudringen und sich zu reparieren die Verletzung."

In ihrer Forschung isolierte Livant ein spezifisches Peptid in Fibronektin namens PHSRN, das den Invasionsprozess auslöste.Livant modifizierte dann PHSRN, um es 100-mal aktiver und chemisch stabiler als das Original zu machen. Erste Labortests bestätigten die Fähigkeit des Peptids, die Bewegung von Wundheilungszellen zu stimulieren und das Wachstum neuer Blutgefäße in Bereichen mit Gewebeschäden zu steigern.

Um zu sehen, ob das Peptid Wunden in lebenden Tieren heilen kann, verwendeten Livant und ihr Forschungsteam einen bekannten Mäusestamm mit einer genetischen Mutation, die – wenn sie von beiden Elternteilen geerbt wird – fettleibige, diabetische Nachkommen hervorbringt. Wurfgeschwister, die nur eine Kopie des mutierten Gens erben, entwickeln keinen Diabetes.

Im U-M-Experiment erhielten anästhesierte diabetische Mäuse und normale Kontrollen aus dem gleichen Wurf kleine Biopsiewunden in der Haut ihres oberen Rückens. Altersangepasste Sätze von verwundeten Diabetiker- und Kontrollmäusen wurden in drei Gruppen eingeteilt. Wunden in der ersten Gruppe wurden mit einem einzigen winzigen Tropfen (fünf Mikroliter) des aktivierten Peptids von Livant behandelt. Wunden in der zweiten Gruppe erhielten eine gleiche Menge eines randomisierten Kontrollpeptids.Die dritte Gruppe von Mäusen blieb unbehandelt und erhielt nichts als gewöhnliche Kochsalzlösung.

Nach acht Tagen waren die mit dem aktivierten Peptid behandelten Hautwunden sowohl bei diabetischen als auch bei nicht-diabetischen Mäusen vollständig geschlossen und verheilt, so Livant. Wunden in unbehandelten nicht-diabetischen Mäusen heilten in neun Tagen, aber die Hautverschlusszeit in unbehandelten diabetischen Mäusen reichte von 20 Tagen bis 42 Tagen. Es gab keinen signifikanten Unterschied in der Wundverschlusszeit zwischen Mäusen, die mit dem randomisierten Kontrollpeptid und Kochsalzlösung behandelt wurden.

"Als wir Schnitte von verletztem Gewebe unter einem Mikroskop untersuchten, stellten wir fest, dass mit PHSRN behandelte Wundbereiche sofort von Zellen befallen wurden, die am Heilungsprozess beteiligt waren", sagt Livant. "Dies führte zu einer schnellen Abnahme der Wundgröße, was darauf hindeutet, dass das Peptid Zellen anzieht oder einen Weg aktiviert, der bei der Wundkontraktion funktioniert.

"PHSRN scheint ein effektiver Weg zu sein, um die Zellmigration und den Wundverschluss zu beschleunigen", fügt Livant hinzu.„Da verzögerte Zellmigration der Grund dafür ist, dass Wunden bei Diabetikern langsam heilen, könnte es sich bei Diabetikern als wirksam erweisen Diabetes. Es werden weitere Daten benötigt, bevor wir das mit Sicherheit sagen können."

Co-Autoren des Artikels im Journal of Clinical Investigation, alle von der U-M Medical School, sind R. Kaye Brabec, wissenschaftlicher Mitarbeiter; Kotoku Kurachi, Ph.D., Professor für Humangenetik; David L. Allen, Ph.D., Postdoktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter; Yanling Wu, Ph.D., wissenschaftlicher Mitarbeiter; Ronald Haaseth, Ph.D., wissenschaftlicher Mitarbeiter; Philip Andrews, Ph.D., Professor für biologische Chemie; Stephen P. Ethier, Ph.D., Professor für Radioonkologie, und Sonja Markwart, wissenschaftliche Mitarbeiterin.

Die U-M hält erteilte Patente und Patentanmeldungen zur Verwendung des PHSRN-Peptids bei der Wundheilung. Die Studie wurde von den National Institutes of He alth, dem March of Dimes und dem UM-Büro des Vizepräsidenten für Forschung finanziert.

Kontakt:

Sally Pobojewski

The University of Michigan News Service

412 Maynard St.

Ann Arbor, MI 48109-1399

Telefon: (734) 647 -1844

E-Mail: [email protected]:

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