Коллагеназа для регенерации роговицы
Исследователи университета Ньюкасла, работающие под руководством профессора Чэ Коннона (Che Connon), предложили потенциально революционный метод лечения травм глаза и предотвращения развития слепоты. Он заключается в ферментативном размягчении роговой оболочки глаза, способствующем самообновлению стволовых клеток и регенерации повреждений.
Являющаяся внешним слоем глаза роговая оболочка, или роговица, играет важную роль в фокусировке зрения, однако механизмы, обеспечивающие поддержание ее прозрачности и устойчивости к повреждениям, на сегодняшний день мало изучены. Подобно коже, роговица покрыта многослойным эпителием, который выступает в роли барьера, защищающего внутренние структуры глаза от физических воздействий и микроорганизмов. Однако, в отличие от кожи, при возникновении повреждений эпителий роговой оболочки восстанавливается стволовыми клетками, локализующимися в ее периферических отделах. Сначала эти клетки многократно делятся, после чего мигрируют в зону повреждения уже в виде зрелых эпителиальных клеток. Однако этот процесс заживления может нарушаться в случаях, когда повреждения затрагивают нишу стволовых клеток.
С помощью сложной технологии микроскопирования, позволяющей визуализировать физические свойства тканей с очень высоким разрешением, авторы продемонстрировали, что зона роговой оболочки, населенная стволовыми клетками, намного мягче, чем окружающая ее ткань. При этом оказалось, что нарушение способности ткани к заживлению ран обусловлено не гибелью клеток, а их дифференцировкой и созреванием в ответ на уплотнение ткани, вызываемое повреждением, таким как химический ожог.
Эффект обработки коллагеназой вначале был протестирован на донорских роговицах.
Используя живую ткань роговицы в качестве модельной системы, авторы воспроизвели эффекты химических ожогов. После локальной обработки небольшими дозами коллагеназы – фермента, размягчающего белок коллаген – уплотненная в результате ожога ткань снова становилась мягкой, что возвращало ей способность поддерживать стволовые клетки и обеспечивать восстановление повреждений. Применяемый в рамках исследования препарат коллагеназы уже получил одобрение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США и Европейского агентства по лекарственным средствам для применения в схожих терапевтических целях.
Сравнение обработанных коллагеназой и не получивших лечения после химического ожога роговых оболочек кроликов.
Авторы считают, что предложенная ими методика позволит значительно уменьшить дефицит донорских роговиц для трансплантации пациентам с полной слепотой, вызванной рубцеванием роговой оболочки глаза в результате перенесенных ожогов, механических повреждений или заболеваний. Более того, по оценкам специалистов, 10 миллионам человек в мире требуется операция для предотвращения слепоты, вызванной болезнями, такими как трахома – инфекционное заболевание глаза, часто поражающее людей в развивающихся странах.
Статья Ricardo M. Gouveia et al. Assessment of corneal substrate biomechanics and its effect on epithelial stem cell maintenance and differentiation опубликована в журнале Nature Communications.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Newcastle University: A soft spot for stem cells helps cornea healing.