„Паметни“ хидрогел за дијабетичке ране: антисептик, антиинфламаторно и помаже код шећера

Дијабетичке ране, посебно чиреви на стопалима, споро зарастају: инфекције (MRSA и друге), вишак реактивних врста кисеоника (ROS), продужена упала, лош васкуларни раст и хронично висок ниво шећера спречавају опоравак коже. Не постоји једноставно решење „једним дугметом“ — потребан је систем који решава неколико проблема одједном. Студија је објављена у часопису „ Опекотине и трауме“.

Шта си смислио/смислила?

Истраживачи су направили ДПФИ хидрогел, у суштини „паметни завој“ који се може убризгати шприцем. Унутра се налази природни флавоноид дихидромирицетин (ДМИ), упакован у PF127-CHO полимерне мицеле, а сам гел је умрежен ПЕИ полимером. Овај састав пружа три кључна својства:

• Антибактеријско дејство од првих минута (због PEI).
• Дугорочно „храњење“ ткива са DMY: неутралише ROS, помера макрофаге из инфламаторног профила M1 у „поправни“ M2, смањује нивое проинфламаторних цитокина и подржава васкуларни раст и епителизацију.
• Бонус за метаболизам глукозе: ДМИ је познат као једињење које помаже у контроли хипергликемије - у моделу је побољшао „шећерну позадину“ зарастања.

Како ово функционише у пракси?

Гел:

• Лепи се за влажну тканину, самозалечује се након деформације, пролази кроз иглу (смицајно утечњавање) и полако ослобађа DMY.
• У ћелијским тестовима, сузбио је раст MRSA и E. coli, оштро смањио ROS, „угасио“ упалу (смањење IL-6/IL-1β/TNF-α, повећање IL-10/IL-4), убрзао миграцију фибробласта и формирање „цеви“ од стране ендотела (васкуларних рудимента).
• У експериментима на дијабетичним мишевима са ранама зараженим MRSA, убрзао је затварање: до 15. дана, једна од формула је дала ~97% зарастања (у односу на ~65% без третмана), побољшала је формирање колагена и раст микроваскуларних крвних судова, и смањила ниво глукозе у крви током зарастања.

По чему се овај завој разликује од уобичајеног?

Конвенционални хидрогелови су у основи влажна средина и баријера. Овде је програмабилна платформа: прво ударац микробима, затим антиоксидативни и антиинфламаторни блок, а затим подршка расту крвних судова и епитела. Плус, ефекат на гликемију, што је важно посебно за дијабетичке ране.

Где су замке?

Све је приказано ин витро и на мишевима. Пре клинике потребно је:

• потврдити безбедност (PEI има ограничења токсичности - доза и облик су важни),
• да се тестира биорасположивост и стабилност DMY у стварним облогама,
• спровести велика испитивања на животињама, а затим и клиничке студије код чирева на стопалима.

Коментари аутора

• О новини платформе.
  „Колико нам је познато, DPFI је први хидрогел који намерно комбинује DMY + PEI + PF127-CHO у мултифункционални оквир са програмабилним дејством.“

• Зашто „програмабилност“?
  Аутори наглашавају редослед ефеката: брза бактеријска супресија (PEI) → клиренс ROS и ублажавање упале (DMY, пребацивање M1→M2) → стимулација ангиогенезе/епителизације уз модулацију гликемије.
  „DPFI пружа секвенцијалну терапију усмерену на кључне чворове зарастања дијабетичких рана.“

• Потврђено је дејство на више циљева.
  „Свеобухватно in vitro и in vivo тестирање показало је антибактеријска, антиоксидативна и антиинфламаторна својства DPFI-ја, као и подршку ћелијској пролиферацији, васкуларизацији и регулацији глукозе.“

• О клиничком потенцијалу:
  „DPFI је обећавајућа интегративна стратегија за побољшано лечење хроничних дијабетичких рана и заслужује даља истраживања за клиничку примену.“

• О „дози као алату“.
  Према ауторима, већи садржај DMY снажније сузбија упалу и бактеријско оптерећење, док нижи боље подржава ангиогенезу. Потребна је оптимизација оптерећења за фазу зарастања.

• О безбедности.
  Аутори примећују добру биокомпатибилност (хемолиза <5% по ISO), одсуство приметне токсичности у животињским органима, као и адхезивна и самозацељујућа својства гела, што је погодно за превијања.

• Ограничења и следећи корак:
  „Резултати су на ћелијама и мишевима; потребне су велике студије на животињама, фармакокинетске/стабилне студије, фино подешавање формулације (укључујући потенцијалну токсичност PEI), а затим рана клиничка испитивања (нпр. код чирева на стопалу).“

Резиме

ДПФИ је обећавајући „вишенаменски“ завој за сложене дијабетичке ране: истовремено се бори против бактерија, ублажава оксидативни и инфламаторни стрес, подржава раст крвних судова и помаже у контроли шећера. Још увек је далеко од комплета прве помоћи, али концепт делује логично за проблем где једна мера готово никада није довољна.