Kada su male čestice zvane egzosomi, koje prenose signale između ćelija, defektne kod pacijenata sa dijabetesom, one mogu izazvati upalu i otežati zarastanje rana, prema novoj studiji Nano Todai koju su vodili istraživači Univerziteta u Pitsburgu i UPMC.
U hroničnim ranama pacijenata sa dijabetesom, ovi neispravni egzosomi ne mogu da isporuče vitalne informacije ćelijama koje promovišu zarastanje rana, otkrili su istraživači predvođeni Subhadipom Ghatakom, Ph.D., vanrednim profesorom hirurgije u Pittu. Ovi uvidi otvaraju vrata novim terapijama fokusiranim na egzozome za promovisanje zarastanja hroničnih rana.
„Kod pacijenata sa dijabetesom, zarastanje rana je narušeno zbog prekomerne upale“, rekao je ko-stari autor dr Chandan Sen, dr. naučni službenik UPMC Službe za zarastanje rana. „Ako se ne leče, ove rane koje ne zarastaju ili hronične mogu dovesti do amputacija udova. Više od 100.000 amputacija povezanih sa dijabetesom dogodi se u SAD svake godine, ali razumevanjem zarastanja rana i razvojem novih terapija, naš cilj je da dole ovaj broj.“
Koristeći zavoje pod negativnim pritiskom koji nežno usisavaju rane da bi stimulisali zarastanje, Ghatak i njegov tim su sakupili tečnost iz rane sa hroničnih rana 22 dijabetičara i 15 pacijenata bez dijabetesa.
„Ovi zavoji bi se obično bacili u kantu za smeće, ali tečnost iz rane je zapravo veoma vredan uzorak koji odražava šta se dešava u rani“, rekao je Sen, koji je i pomoćnik prorektora za inovacije i komercijalizaciju prirodnih nauka. „Na primer, ako je rana inficirana, tečnost će nositi tragove te infekcije.“
Istraživači su izolovali i analizirali egzozome koje proizvode ćelije kože zvane keratinociti. Nakon što se ove čestice napune teretom — uključujući RNK, lipide i proteine — oslobađaju se iz ćelije i preuzimaju makrofagi, imune ćelije koje koordiniraju zarastanje rana.
„Ako su signali sadržani u egzozomima tačni, makrofag zna kako da razreši upalu u rani“, objasnio je senator. „Kod dijabetesa, preslušavanje između keratinocita i makrofaga je ugroženo, tako da makrofagi nastavljaju da izazivaju upalu i rana ne može da zaraste.“
Dijabetički egzozomi, koje su istraživači nazvali dijaeksozomima, imali su drugačiji sadržaj RNK, lipida i proteina od onih kod nedijabetičara, što sugeriše da se proces pakovanja tereta menja kod dijabetesa.
Dijabetes takođe ugrožava oslobađanje i unos egzosoma u rane, otkrili su Ghatak i njegov tim. Broj dijaeksozoma u tečnosti iz rane kod pacijenata sa dijabetesom bio je mnogo manji od egzosoma kod nedijabetičara, a makrofagi su zauzimali mnogo manje egzosoma nego dijaeksozomi.
Kada su istraživači inkubirali nedijabetičke makrofage sa egzozomima, makrofagi su proizveli jedinjenja koja označavaju razrešenje upale, što ukazuje da su primili poruku egzozoma i pravilno odgovorili da započnu zarastanje rana.
Ali kada su ponovili ovaj eksperiment sa dijaeksozomima, makrofagi su proizveli proinflamatorna jedinjenja uobičajena kod pacijenata sa dijabetesom sa hroničnim ranama.
„Dijaeksosomi pokreću odstupanje od kaskade zarastanja, tako da je razrešenje upale ugroženo“, rekao je Sen. „A ovo nije ograničeno samo na rane. Pošto su egzozomi odgovorni za mnoge funkcije u telu, dijaeksozomi bi mogli da igraju ulogu u drugim dijabetičke komplikacije. Ova studija otvara novu liniju razmišljanja.“
Istraživači sada istražuju kako bi mogli da ciljaju dijaeksozome kako bi poboljšali zarastanje rana kod dijabetičara. Jedan od načina, rekao je, je da se razviju terapeutici za poništavanje hemijskih modifikacija koje se javljaju u dijaeksosomima. Alternativno, mogli bi izolovati egzozome od pacijenata sa dijabetesom i napuniti ih signalima koji nedostaju pre nego što ih vrate u tkivo rane.
