Биологические часы влияют на заживление шрамов после ранений

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили, что соединения, которые воздействуют на циркадный ритм (биологические часы) и оказывают влияние на синтез коллагена, белка, который важен для восстановления кожи, могут улучшить процесс заживления рубцов.

Как отметил автор исследования доктор Акишиге Хокуго, ученые поставили цель найти соединения, которые способны увеличить скорость заживления кожных ран, уменьшая при этом образование гипертрофических рубцов. Результаты научной работы были опубликованны в Frontiers in Medicine.

Шрамы могут провоцировать стресс не только тем, что вызывают экстетический и физический дискомфорт, но также являться постоянным напоминанием о инциденте. Нормальное заживление ран включает три стадии, где к первой является воспалительная фаза, за которой следует пролиферативная фаза и фаза созревания.  В течении первых фаз к ране мигрируют разные типы клеток, которые защищают от инфекции и уменьшают воспаление, а также помогают коже восстанавливаться. Также происходит миграция клеток, чтобы заполнить рану. Кроме того вырабатывается коллаген, обеспечивающий структуру. Но избыточное отложение коллагена приводит к появлению рубцов, более толстых и менее эластичных участков кожи.

Ученые стремились изменить экспрессию определенного гена, нейронального домена PAS 2 (Npas2). Npas2 — это основной циркадный ген, помогающий регулировать естественные ритмы организма. Раны, полученные в разные моменты циркадного цикла, заживают с разной скоростью, что, как считается, связанос генами циркадных часов и поведением клеток, участвующих в заживлении.

Если правильные типы клеток не достигают раны в нужное время, заживление ставится под угрозу. Мыши, генетически модифицированные таким образом, что ген Npas2 не проявляет себя, заживают быстрее, с повышенной миграцией клеток и меньшим чрезмерным отложением коллагена.

Ученые определили пять соединений, предположительно влияющих на Npas2, чтобы проверить, могут ли они модулировать Npas2, чтобы предотвратить отложение избыточного коллагена и ускорить заживление ран. Эти соединения (Dwn1, Dwn2, Dwn3, Dwn4 и Dwn5) подвергали скринингу с использованием мышиных фибробластов, чтобы показать, что они действительно подавляют экспрессию Npas2 перед применением к образцам расцарапанных дермальных фибробластов взрослого человека. 

Хотя последние три соединения не оказывали явного влияния на синтез коллагена, Dwn1 и Dwn2 успешно модулировали как миграцию клеток, так и синтез коллагена, не повреждая фибробласты, повышая скорость миграции клеток и сводя к минимуму избыточный синтез коллагена.

Ученые отмечают, что необходимы дополнительные исследования, которые позволят объяснить, как соединения действуют на ускорение заживления, а также проверить, действуют ли они на пациентов, и определят соответствующие дозы. Ожидается, что полученные данные позволять создать новые лекарства против шрамов.