Медики РУДН показали, что «шелковый» белок может заживлять раны в 1,5 раза быстрее

Тканевая инженерия занимается созданием искусственных тканей и органов для имплантации. Одно из ее основных направлений — биосовместимые материалы. Для создания таких материалов обычно используют коллаген, эластин, гиалуроновую кислоту и другие вещества. Однако у них есть недостатки — например, плохая растворимость или недостаточная прочность. Решить эти проблемы можно с помощью шёлка, который производит тутовый шелкопряд Bombyx mori, а именно — с помощью белка фиброина. Медики из РУДН и Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов РФ исследовали несколько материалов из фиброина и доказали их перспективность для тканевой инженерии.

«Фиброин шелка обладает уникальным сочетанием свойств. Его можно использовать во многих областях тканевой инженерии, как отдельно, так и в композитных материалах. Мы сравнили пленки на основе фиброина шелка и каркасы из микроволокон, их биологические свойства и регенеративный потенциал, а также получили новые данные о поверхности и внутренней структуре», — кандидат медицинских наук Алексей Люндуп, директор Научно-образовательного ресурсного центра «Клеточные технологии» РУДН.

Медики сравнили три фиброиновые структуры — тонкие пленки, которые получают из водного раствора фиброина и два типа каркасов из микроволокон фиброина (с добавлением желатина и без него). Внутренняя структура и пленок, и волокон похожа — они состоят из плотно упакованных белковых «клубков». Медики рассчитали параметры структур — площадь поверхности, объем, пористость.

Биологические свойства структур медики изучили в эксперименте с крысами. 20 крыс разделили на 4 группы. Все животные получили травму (порез) кожи. На раны животных из трех групп наносили один из трех видов фиброиновых материалов, четвертая группа стала контрольной. Медики замеряли ширину раны 7 раз в течение 40 дней.

Фиброиновые материалы ускорили заживление примерно в 1,6 раз — на 15 дней раньше по сравнению с контрольной группой. Причем по структуре зажившая кожа не отличалась от «родной» — это говорит о высоком регенеративном потенциале структур на основе фиброина. С 3 по 21 день заживления фиброиновые каркасы ускоряли заживление раны больше, чем пленки. Медики предположили, что причина в том, что на начальных этапах заживления структура микроволокон дает клеткам активнее перемещаться в рану и строить новую ткань.

«Конструкции безопасны для клеток и поддерживают клеточную адгезию и деление на высоком уровне. Пленки и микрофибровые каркасы оказались подходящими для хирургических манипуляций в эксперименте с заживлением полнослойных кожных ран. Таким образом, пленки и микроволокнистые каркасы перспективны для дальнейшего использования в тканевой инженерии и регенеративной медицине», — кандидат медицинских наук Алексей Люндуп, директор Научно-образовательного ресурсного центра «Клеточные технологии» РУДН.

Результаты опубликованы в журнале Pharmaceutics.