Ученые из Орегонского государственного университета добились значительного прогресса в борьбе с опасными и дорогостоящими инфекциями в области хирургического вмешательства, которые чаще всего связаны с медицинскими процедурами.
Исследователи отмечают, что каждый год только в США примерно у 300 000 хирургических пациентов развивается инфекция в течение 30 дней после операции, и более 13 000 из них умирают. Инфекции составляют около 10 миллиардов долларов дополнительных расходов на здравоохранение.
Но исследователи из ОГУ и Медицинского центра Университета Небраски обнаружили возможную новую профилактическую методику: добавление ингибитора ферментов в раневые повязки на основе нановолокна, насыщенные витамином D, в результате чего клетки лучше вырабатывают противомикробный пептид .
«Поскольку эти раневые повязки усиливают врожденный иммунный ответ, а не содержат обычные противомикробные соединения с одной целью, они с меньшей вероятностью будут способствовать лекарственной устойчивости », — сказал исследователь OSU Адриан Гомбарт.
Гомбарт, профессор биохимии и биофизики в Научном колледже ОГУ и главный исследователь университетского Института Линуса Полинга, и его сотрудники в течение многих лет исследуют, как использовать витамин D для борьбы с инфекцией с помощью раневых повязок и швов.
Витамин D, растворимый в жирах и присутствующий в очень небольшом количестве продуктов, включая мякоть жирной рыбы, говяжью печень, сыр и яичные желтки, способствует усвоению кальция в кишечнике и необходим для здоровья костей. Вырабатываемый организмом под действием солнечного света, он также важен для роста клеток, нервно-мышечной функции и уменьшения воспаления.
В этом последнем исследовании Гомбарт и его сотрудники, в том числе Гитали-Гангули Индра из OSU, Нилика Бхаттачарья, Изабель Логан и Аруп Индра, протестировали раневые повязки, содержащие как биологически активную форму витамина D — 1,25-дигидроксивитамин D3, так и 1,25(OH)2D3. — и еще одно соединение, известное как VID400, разработанное Цзинвэй Се и его командой в Медицинском центре Университета Небраски.
VID400 действует как тормоз фермента CYP24A1, расщепляющего 1,25(OH)2D3.
Гомбарт ранее рассматривал роль биоактивного витамина D в стимулировании выработки организмом противомикробного пептида LL-37, связанного с геном CAMP, который присутствует у людей и других приматов. Другие млекопитающие, в том числе мыши, имеют аналогичный ген Camp, но витамин D не запускает его, чтобы запустить производство LL-37.
Чтобы изучить, как витамин D и ген CAMP работают вместе, чтобы предотвратить инфекцию, Гомбарт и его исследовательская группа разработали линию мышей, несущих ген CAMP, но не CAMP. Они скрестили мышей, способных нести CAMP человека, с мышами с нокаутом гена Camp, в результате чего появились мыши с геном противомикробного пептида, регулируемым биоактивной формой витамина D.
Это исследование показало, что мыши с человеческим геном CAMP демонстрируют повышенную устойчивость к кишечным инфекциям, и что стафилококковые инфекции на их коже можно успешно лечить с помощью биоактивной формы витамина.
Как и в предыдущей работе, в последнем исследовании использовалась ткань кожи человека, собранная у пациентов пластической хирургии, в культуре, а также модель мыши CAMP. Он основывается на более ранних выводах, показывая, что VID400 предотвращает деградацию витамина D, а это означает, что он может лучше активировать ген CAMP, что означает лучшую защиту от инфекций .
«Это исследование ясно показывает потенциал повязок из нановолокна, содержащих как биоактивный витамин D, так и VID400, в предотвращении инфекций в области хирургического вмешательства, вызывая экспрессию противомикробных пептидов лучше, чем любое соединение в отдельности», — сказал Гомбарт.
