Обнаружены гены заживления ран у мух, что может помочь в лечении болезней кожи человека
Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили восемь генов, ранее не подозревавшихся в участии в заживлении ран, которые активируются вблизи мест повреждения.
Их открытие, подробно описанное на этой неделе в журнале с открытым доступом PLOS ONE, было сделано на лабораторной плодовой мушке Drosophila. Однако биологи отмечают, что многие из тех же генов, которые регулируют биологические процессы в твёрдом экзоскелете (кутикуле) Drosophila, контролируют процессы и в коже человека. Это делает их привлекательными мишенями для новых видов препаратов для заживления ран или других соединений, которые можно использовать для лечения кожных заболеваний.
«Многие ключевые молекулы и белки, участвующие в заживлении ран у Drosophila, задействованы и в заживлении ран у млекопитающих», — говорит первый автор исследования Рейчел Паттерсон. — «Генетика Drosophila не так сложна, как генетика млекопитающих, поэтому проще определить конкретные биологические функции для отдельных генов».
Проколов кутикулу и эпидермис эмбрионов плодовой мушки в своих экспериментах, исследователи изучили 84 гена, которые включаются, и 78 генов, которые выключаются в ответ на заживление. Из этих 162 генов они идентифицировали восемь генов, которые экспрессируются на очень низком уровне или не экспрессируются вовсе в большинстве клеток во время развития, но активируются вблизи проколов.
Исследователи с удивлением обнаружили, что иммунный ответ начинается сразу же после прокола кутикулы и эпидермиса мух, высвобождая антимикробные пептиды и другие соединения, которые подготавливают эмбрион на случай проникновения бактерий или грибков в место повреждения. Ключом к их методике стало использование трипсина — члена семейства ферментов сериновых протеаз, который активирует гены, участвующие в заживлении ран. Следующий шаг — выяснить, играют ли эти гены сопоставимую роль у людей.
«Я думаю, одним из удивительных применений наших исследований может стать создание лучшего бинта — содержащего соединения для стимулирования заживления ран», — сказала Мишель Хуарес, бывший постдок в лаборатории Макгинниса.
«Возможно, наши результаты можно применить к существующим методам терапии у людей, включив специфические, регулируемые сериновые протеазы и антимикробные пептиды в местах диабетических язв или кожных трансплантатов для более эффективного заживления», — добавила Паттерсон. Она отметила, что результаты работы её команды также могут найти применение в лечении хронических кожных заболеваний, таких как псориаз, сильная сухость кожи и экзема, при которых уровни этих ферментов, как известно, аномальны.