Новое исследование показало, что антимикробные свойства некоторых белков стволовых клеток могут стать потенциальным средством борьбы с инфицированными ранами кожи.
Обработка ран секретом одного из типов стволовых клеток эффективно снижает жизнеспособность метициллин-резистентного золотистого стафилококка. Более того, секреция стимулировала клетки окружающей кожи к созданию защиты от бактериального патогена. Результаты исследования опубликованы 16 сентября в журнале Stem Cells Translational Medicine.
"Результаты показали, что секретируемые факторы из лошадиных мезенхимальных стромальных клеток (МСК) значительно снизили жизнеспособность MRSA в нашей модели кожи",
- рассказала первый автор исследования Шарлотта Маркс."Более того, мы продемонстрировали, что секреты МСК лошадей повышают антимикробную активность клеток кожи, стимулируя иммунный ответ окружающих клеток кожи".
В 2017 году более 119 000 человек в США пострадали от инфекций кровотока, вызванных MRSA, и почти 20 000 умерли, согласно последним статистическим данным Центров по контролю и профилактике заболеваний. MRSA стал серьезной проблемой здравоохранения, поскольку эти бактерии могут стать опасными при определенных обстоятельствах, например, у пациентов с ослабленным иммунитетом или в инфицированных ранах, а также потому, что они стали резистентными ко многим антибиотикам.
Исследование может указать на возможный новый подход к лечению MRSA. Ключевым фактором являются МСК - стволовые клетки, которые могут быть выделены из костного мозга, жира, крови и других тканей. "Изначально использование МСК для регенерации тканей было обосновано их способностью дифференцироваться в различные типы тканей", - говорит Маркс. "По этой причине предполагалось, что введенные МСК колонизируют место повреждения, дифференцируются в соответствующий тип ткани и регенерируют поврежденную ткань".
Однако исследования показывают, что лишь небольшая часть введенных МСК действительно внедряется в поврежденную ткань. "По этой причине становится общепризнанным, что благотворное влияние на восстановление и регенерацию тканей, скорее всего, является косвенным, зависящим от воздействия того, что выделяют эти клетки", - отмечает Марск. "Такая бесклеточная терапия может оказаться безопасной и потенциально более выгодной альтернативой, преодолевая риски и препятствия, связанные с использованием самих клеток".
Хотя в ходе многочисленных экспериментов было показано, что МСК уменьшают воспаление, исследование пошло дальше, изучая влияние секретома МСК на антимикробные защитные механизмы клеток кожи и проверяя его эффективность в отношении биопленок в физиологически соответствующей модели кожи лошади. Лошадиная кожа была использованы для исследования потому, что как у лошадей, так и у людей определенные типы хронических ран часто не поддаются терапии и вызывают различные осложнения, приводящие к высокой заболеваемости и летальным исходам.
Группа начала с создания модели биопленок бактерий на коже лошади. В течение периода культивирования гибель клеток и толщина эпидермиса оставались стабильными. Затем была создана модель инфицированной раны путем создания равномерных ран на образцах кожи и инокуляции их либо MRSA, либо его чувствительным к антибиотикам аналогом, метициллин-чувствительным S. aureus (MSSA). Затем раны обрабатывали в течение 24 часов либо антибиотиками, либо обычной средой, которая выступала в качестве контроля в эксперименте, либо секретом МСК. В конце периода лечения исследователи измерили бактериальную нагрузку, оценив количество колониеобразующих единиц на грамм ткани.
По словам Маркс, полученные результаты способствуют пониманию антимикробных свойств секретома МСК и подтверждают ценность лечения инфицированных ран с помощью секретома МСК. "Выявляя дополнительные эффективные методы лечения, - сказала она, - мы можем способствовать сокращению использования антибиотиков как в ветеринарной, так и в человеческой медицине, что важно для борьбы с резистентностью к антибиотикам".
