Люди с диабетом часто страдают от ран, которые медленно заживают и могут привести к язвам, гангрене и ампутации. Новое исследование международной группы под руководством Мин Чжао, профессора офтальмологии и дерматологии Калифорнийского университета в Дэвисе, показывает, что на животных моделях диабета медленное заживление связано с более слабым электрическим током в ранах. Результаты могут в конечном итоге открыть новые подходы к ведению пациентов с диабетом.
"Это первая демонстрация того, что при диабетических ранах или любых хронических ранах естественный электрический сигнал нарушается и коррелирует с замедленным заживлением," Чжао сказал. "Исправление этого дефекта предлагает совершенно новый подход к лечению хронических и длительно незаживающих ран при диабете."
По оценкам Чжао, на лечение хронических язв и ран, связанных с диабетом, ежегодно тратится около 25 миллиардов долларов.
Электрические поля и заживление ран
Электрические поля связаны с живой тканью. Предыдущая работа Чжао и Брайана Рейда, научного сотрудника отделения дерматологии Калифорнийского университета в Дэвисе, показала, что электрические поля связаны с заживлением повреждений роговицы, прозрачного внешнего слоя глаза.
В новой работе, опубликованной 10 июня в журнале Scientific Reports, Чжао, Рейд и его коллеги использовали высокочувствительный зонд для измерения электрических полей в роговице изолированных глаз на трех разных моделях лабораторных мышей с разными типами диабета: генетическим, лекарственным. индуцированный и у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров.
В здоровом глазу существует электрический потенциал по всей толщине роговицы. Удаление небольшого кусочка роговицы разрушает этот потенциал и создает электрические токи, особенно по краям раны. Клетки перемещаются по электрическим токам, закрывая царапину примерно за 48 часов.
Исследователи обнаружили, что эти электрические токи были намного слабее в глазах у всех трех линий диабетических мышей, чем у здоровых мышей. Позднее заживление ран коррелировало с более слабым электрическим током.
"Мы видели аналогичные результаты со всеми тремя моделями," Рид сказал.
Исследователи также обнаружили, что клетки роговицы человека, подвергшиеся воздействию высоких уровней глюкозы, меньше реагируют на электрическое поле. Рид отметил, что у диабетиков высокий уровень глюкозы в слезах.
Уникальный объект
Лаборатория биоэлектричества Калифорнийского университета в Дэвисе – одна из немногих, способных производить столь чувствительные измерения электрических полей в живых тканях.
"Возможно, мы единственная лаборатория в стране, которая может это сделать," Рид сказал. Они сотрудничают с рядом лабораторий по всему миру и по всей стране, а также с несколькими другими отделами Калифорнийского университета в Дэвисе.