Новости

Холодная плазма навсегда избавит людей от незаживающих ран

Российские учёные из Московского физико-технического института (МФТИ), Объединённого института высоких температур РАН и Научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи обнаружили, что облучение клеток холодной плазмой приводит к их регенерации и "омоложению". Этот результат, считают исследователи, может быть использован при разработке курса плазменной терапии незаживающих ран.
Незаживающие раны – настоящая проблема для медиков, так как они осложняют любое даже самое успешное лечение. Например, при сахарном диабете раны возникают из-за повреждённых болезнью сосудов, при онкологии и ВИЧ — из-за подавленного иммунитета, а в пожилом возрасте причиной является низкая скорость деления клеток. Лечение таких ран обычными методами очень проблематично, а иногда просто невозможно.
Оказалось, что решить проблему может холодная плазма атмосферного давления. Она представляет собой частично ионизированный газ (доля заряженных частиц в газе составляет около 1%) с температурой ниже 100 тысяч кельвинов. Её применение в области биологии и медицины стало возможным с момента появления генераторов, производящих плазму при температуре 30–40 °C.
Ранее учёными уже были выявлены бактерицидные свойства низкотемпературной плазмы и относительно высокое сопротивление клеток и тканей к её воздействию. При этом результаты плазменной обработки незаживающих ран человека варьировались от положительных до нейтральных. По результатам предыдущей работы возникла идея, что процесс заживления ран с использованием плазмы зависит от способа обработки клеток (интервала между облучениями и общего количества облучений).
Объектами исследования в данной работе являлись фибробласты (клетки соединительной ткани) и кератиноциты (клетки эпителиальной ткани). Это основные типы клеток, участвующих в раневом процессе.

Учёные заметили, что облучение плазмой не прошло безрезультатно: в образцах фибробластов, обработанных однократно (А) и двукратно (В), количество клеток увеличилось на 42,6% и 32,0%, соответственно, по сравнению с контрольной группой клеток, не подвергавшихся облучению.
Кроме того, российскими учёными не было обнаружено никаких признаков разрывов ДНК сразу после обработки плазмой. При этом наблюдалось накопление клеток в активных фазах клеточного цикла и продление фазы роста до 30 часов. То есть воздействие плазмы несло регенерационный, а не разрушающий характер.
Для группы клеток С (ежедневная обработка в течение трёх дней) пролиферация (деление) клеток уменьшилась на 29,1 % по сравнению с контрольной группой. У кератиноцитов различия в скорости пролиферации также были обнаружены, но они оказались незначительными.
Затем учёные измерили уровень старение-ассоциированной β-галактозидазы, которая считается одним из маркеров старения. С возрастом концентрация этого фермента в клетке повышается. После обработки плазмой уровень содержания этого вещества был значительно снижен, что в совокупности с продлением фазы роста может означать, что клетки фактически омоложиваются.

"Положительные данные, наблюдаемые нами после плазменной обработки, могут быть связаны с активацией механизма аутофагии клеток. Он ведёт к тому, что из клетки удаляются повреждённые органеллы, что в конечном счёте перезапускает обменные процессы в клетке", — говорит Елена Петерсен, соавтор исследования и заведующая Лаборатории клеточных и молекулярных технологий МФТИ.

В дальнейшем авторы планируют провести дополнительные исследования, чтобы понять молекулярные механизмы воздействия плазмы на клетки, а также изучить эффективность такого лечения с учётом возраста пациента.
Работа российских учёных опубликована в издании Journal of Physics D: Applied Physics.
Ранее "Вести.Наука" рассказывали о том, как холодная плазма может помочь в борьбе с диареей.
Читайте также
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.
Как поймать темную материю
Как поймать темную материю
Темная материя есть даже в вашей комнате, но как ее поймать?
Венера — наша историческая родина?
Венера — наша историческая родина?
Благодаря находке фосфина в облаках Венеры, астрофизики обрели веру в возможность обнаружения внеземной жизни.