Όταν τα μικροσκοπικά σωματίδια που ονομάζονται εξωσώματα, τα οποία μεταφέρουν σήματα μεταξύ των κυττάρων, είναι ελαττωματικά σε διαβητικούς ασθενείς, μπορούν να προκαλέσουν φλεγμονή και να επηρεάσουν την επούλωση των πληγών, σύμφωνα με μια νέα μελέτη Nano Today με επικεφαλής τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ και της UPMC. Σε χρόνιες πληγές ασθενών με διαβήτη, αυτά τα ελαττωματικά εξωσώματα δεν μπορούν να δώσουν ζωτικές πληροφορίες στα κύτταρα που προάγουν την επούλωση των πληγών, διαπίστωσαν οι ερευνητές με επικεφαλής τον Subhadip Ghatak, Ph.D., αναπληρωτή καθηγητή χειρουργικής στο Pitt.
Αυτές οι γνώσεις ανοίγουν την πόρτα σε νέες θεραπείες με επίκεντρο τα εξωσώματα για την προώθηση της επούλωσης χρόνιων πληγών. «Σε ασθενείς με διαβήτη, η επούλωση των πληγών είναι μειωμένη λόγω υπερβολικής φλεγμονής», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Δρ. Chandan Sen, Ph.D., διευθυντής του Ινστιτούτου McGowan για την Αναγεννητική Ιατρική. «Αν αφεθούν χωρίς θεραπεία, αυτές οι μη επουλωτικές ή χρόνιες πληγές μπορεί να οδηγήσουν σε ακρωτηριασμούς άκρων. Περισσότεροι από 100.000 ακρωτηριασμοί που σχετίζονται με διαβήτη συμβαίνουν στις ΗΠΑ κάθε χρόνο, αλλά κατανοώντας περισσότερα για την επούλωση τραυμάτων και αναπτύσσοντας νέες θεραπείες, στόχος μας είναι να φέρουμε μείωσε αυτόν τον αριθμό».
Χρησιμοποιώντας επιδέσμους αρνητικής πίεσης που σκουπίζουν απαλά τις πληγές για να διεγείρουν την επούλωση, ο Ghatak και η ομάδα του συνέλεξαν υγρό τραύματος από χρόνιες πληγές 22 διαβητικών και 15 μη διαβητικών ασθενών. «Αυτοί οι επίδεσμοι συνήθως πετιούνται στον κάδο απορριμμάτων, αλλά το υγρό του τραύματος είναι στην πραγματικότητα ένα πολύτιμο δείγμα που αντανακλά τι συμβαίνει σε όλη την πληγή», είπε ο Σεν, ο οποίος είναι επίσης αναπληρωτής αντιπρόεδρος καινοτομίας και εμπορευματοποίησης των βιοεπιστημών. «Για παράδειγμα, εάν το τραύμα είναι μολυσμένο, το υγρό θα φέρει ίχνη αυτής της μόλυνσης».
Οι ερευνητές απομόνωσαν και ανέλυσαν εξωσώματα που παράγονται από κύτταρα του δέρματος που ονομάζονται κερατινοκύτταρα. Αφού αυτά τα σωματίδια γεμίσουν με φορτίο – συμπεριλαμβανομένου RNA, λιπιδίων και πρωτεϊνών – απελευθερώνονται από το κύτταρο και προσλαμβάνονται από μακροφάγα, κύτταρα του ανοσοποιητικού που συντονίζουν την επούλωση των πληγών. «Εάν τα σήματα που περιέχονται στα εξωσώματα είναι σωστά, το μακροφάγο ξέρει πώς να επιλύσει τη φλεγμονή στο τραύμα», εξήγησε ο Γερουσιαστής. «Στον διαβήτη, η διασταύρωση μεταξύ κερατινοκυττάρων και μακροφάγων διακυβεύεται, έτσι τα μακροφάγα συνεχίζουν να οδηγούν τη φλεγμονή και η πληγή δεν μπορεί να επουλωθεί».
Τα διαβητικά εξωσώματα, τα οποία οι ερευνητές ονόμασαν διαεξωσώματα, είχαν διαφορετική περιεκτικότητα σε RNA, λιπίδια και πρωτεΐνες από αυτά των μη διαβητικών, γεγονός που υποδηλώνει ότι η διαδικασία συσκευασίας του φορτίου αλλάζει στον διαβήτη. Ο διαβήτης διακυβεύει επίσης την απελευθέρωση και την πρόσληψη των εξωσωμάτων στα τραύματα, ανακάλυψαν ο Ghatak και η ομάδα του. Ο αριθμός των διαεξωσωμάτων στο υγρό του τραύματος από διαβητικούς ασθενείς ήταν πολύ μικρότερος από τα εξωσώματα σε μη διαβητικούς και τα μακροφάγα καταλάμβαναν πολύ λιγότερα εξωσώματα από τα διαβητικά.
Όταν οι ερευνητές επώασαν μη διαβητικούς μακροφάγους με εξωσώματα, τα μακροφάγα παρήγαγαν ενώσεις που υποδηλώνουν επίλυση της φλεγμονής, υποδεικνύοντας ότι είχαν λάβει το μήνυμα του εξωσώματος και ανταποκρίθηκαν σωστά για να ξεκινήσει η επούλωση του τραύματος. Αλλά όταν επανέλαβαν αυτό το πείραμα με διαεξωσώματα, τα μακροφάγα παρήγαγαν προφλεγμονώδεις ενώσεις κοινές σε διαβητικούς ασθενείς με χρόνια τραύματα.