Участие электрических полей в регулировке заживления ран

Организм указывает своим «ремонтным бригадам» направление работ при помощи электрических полей. Используя открытое явление, учёным удалось резко ускорить (а в других экспериментах - затормозить) процесс заживления ран.

Воздействие электричества на раны может ускорить их заживление. К такому выводу пришла международная команда ученых сразу с трех частей света: Америки, Европы и Азии. Группа, руководимая австрийцем Йозефом Пеннингером установила, что при любом повреждении эпителия в районе раны немедленно возникают естественные электрические поля, возникающие из-за нарушения баланса положительных и отрицательных ионов.


Эти поля участвуют в регулировке заживления ран: они указывают направление миграции клеток к поврежденным областям, выступая одновременно в роли «локомотива» и «семафора».

Работа ученых опубликована в разделе Letters журнала Nature.

Предварительные эксперименты на мышах (ученые воздействовали на различные поврежденные ткани мышей, например, роговицу) показали, что различная сила и ориентация полей может как ускорять процесс заживления ран, так и его приостанавливать.

Команде удалось выяснить также и химию процесса. Выяснилось, что решающую роль играет фермент фосфатидлиноситол-3-ОН киназа- (phosphatidylinositol-3-OH kinase- ). Определили они и генетическую подоплеку процесса. Генетики обнаружили, что под воздействием электрических полей меняется уровень экспрессии генов, ответственных за миграцию регенерирующих клеток.

Ряд экспериментов связали с конкретными генами, подготавливающими и сдерживающими процесс миграции клеток. «Выключая» один ген, ответственный за создание сигнальной системы электрических полей, они блокировали заживление раны, а «выключая» ген, тормозящий миграцию клеток, ученым удавалось ускорять процесс заживления.

Авторы работы считают, что они сделали первый шаг к созданию новой терапии, использующей электрические поля для быстрейшего заживления ран. Но самое главное - в очередной раз стало видно, как живой организм использует, казалось бы, сторонние физические явления в своей жизнедеятельности.

Совсем недавно стало известно, что, например, геккон с успехом использует открытые чуть более века назад слабые силы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса) для того, чтобы передвигаться по любым поверхностям. Использование этого же принципа в новом покрытии, позволило инженерам и ученым компании Advanced Technology Centre в Бристоле создать пластик Synthetic Gecko, который разработан по принципу гекконьих лапок и использует для «прилипания» к поверхностям межмолекулярные силы. На поверхности пластика - мириады грибообразных волосков, которыми пластик и «прилипает» к поверхности.

Разработчики предполагают множество применений пластика - от создания герметических пластырей для заделывания пробоин в космосе до спецснаряжения для промышленных альпинистов. По уверению ведущего автора разработки доктора Сайяда Хака, квадратный метр материала может спокойно «прилепить» к потолку семейный автомобиль. Или небольшого слона.

Авторы:
Международная команда ученых представляет Университет города Абердин в Великобритании (School of Medical Sciences and Department of Ophthalmology, University of Aberdeen), Институт Молекулярной Биотехнологии АН Австрии (Institute of Molecular Biotechnology of the Austrian Academy of Sciences), Калифорнийский университет в США (Department of Cellular and Molecular Pharmacology, University of California), Университетскую Школу Медицины города Акита, Япония (Akita University School of Medicine), Университет Джона Хопкинса в Балтиморе, США (Johns Hopkins University School of Medicine) и Университет американского штата Иллинойс (University of Illinois).