Статья в Frontiers in Immunology

Nosenko M.A. et al.
Novel Biodegradable Polymeric Microparticles Facilitate Scarless Wound Healing by Promoting Re-epithelialization and Inhibiting Fibrosis

В последнее время большую значимость приобретает использование биоматериалов в регенеративной медицине, так как они позволяют обеспечить таргетную и эффективную доставку лекарств или клеток в очаг заболевания. Однако появляется все больше данных в пользу наличия у этих биоматериалов собственных прорегенеративных свойств, которые оказывают существенное влияние на эффект терапии и должны учитываться при разработке новых методов лечения различных заболеваний. В нашей работе мы продемонстрировали эту возможность в модели заживления кожных ран. Известно, что регенерация любой ткани это тщательно контролируемый процесс, и нарушение ее регуляции приводит к необратимой фибротизации ткани, то есть образованию рубца, что негативно сказывается на функции органа и может иметь фатальные последствия. Таким образом, поиск и разработка новых биоматериалов, способствующих регенерации и препятствующих образованию фиброза, является крайне актуальной задачей. В своей работе в сотрудничестве с кафедрой биоинженерии биологического факультета МГУ мы изучили свойства двух видов перспективных для регенеративной медицины микрочастиц, сконструированных на основе белков шелка – спидроина (рекомбинантный аналог белка паучьего шелка) и фиброина (основной белок шелка тутового шелкопряда). Мы продемонстрировали, что оба вида микрочастиц ускоряют регенерацию кожных ран в мышиной модели и препятствуют образованию фиброза. Интересно, что, по-видимому, механизм действия для двух исследованных биоматериалов различный. Так, мы обнаружили, что фиброиновые частицы имеют характерные провоспалительные свойства, что выражается в индукции экспрессии провоспалительных цитокинов клетками в культуре in vitro, а также в повышенной инфильтрации воспалительных иммунных клеток в кожу in vivo при инъекции фиброиновых микроносителей. Спидроиновые частицы в аналогичных опытах не индуцировали воспалительный ответ, однако показали свое преимущество в стимуляции адгезии фибробластов и кератиноцитов по сравнению с фиброиновыми аналогами. При этом оба вида частиц способствовали снижению экспрессии профибротических факторов в опытах in vitro и in vivo. Таким образом, в своей работе мы провели сравнительную характеристику двух видов биополимерных частиц с позиции иммунологии, что позволило лучше понять механизм их прорегенеративного действия, а также открыло перспективы для дальнейших исследований и оптимизации биоматериалов для целей регенеративной медицины.