Ученые из России и Китая показали, как можно повысить эффективность фотодинамической терапии инфицированных ран. В эксперименте на мышах комбинация светочувствительного вещества и полимерных компонентов ускоряла заживление, уменьшала воспаление и способствовала более полноценному восстановлению кожи. Метод выглядит перспективным, однако результаты экспериментов на животных нельзя напрямую переносить на человека: для оценки безопасности подхода необходимы клинические исследования, рассказали «Известиям» специалисты. Подробнее о том, сможет ли такая терапия стать альтернативой антибиотикам, устойчивость бактерий к которым растет, — в материале «Известий».

Ученые Сеченовского университета совместно с коллегами из ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН и Шанхайской девятой народной больницы при Университете Цзяотун нашли способ усовершенствовать методику лечения инфицированных ран светом. Такая терапия работает следующим образом: на поврежденную область наносят специальное светочувствительное вещество, а затем воздействуют на нее светом определенной длины волны. Под действием излучения запускается образование активных форм кислорода, которые повреждают бактерии. При этом они действуют сразу на разные клеточные структуры, поэтому микроорганизмам сложнее выработать устойчивость к такому воздействию, чем к антибиотикам.

Исследователи сравнили несколько вариантов такой терапии. В качестве светочувствительных веществ использовали метиленовый синий и производное хлорина e6, а для повышения их эффективности добавляли полимер Pluronic F108 и альгинат натрия. Первый помогает светочувствительным молекулам сохранять активность, а второй создает среду, благоприятную для восстановления тканей.

Результаты подхода проверили на мышах с кожными ранами, инфицированными золотистым стафилококком. Животным провели два сеанса фотодинамической терапии и в течение 13 дней наблюдали за заживлением. Быстрее всего раны закрывались при использовании комбинированных составов с полимерами: в наиболее эффективных группах к девятому дню они были практически закрыты. Особенно хорошие результаты показали системы на основе метиленового синего.

При исследовании восстановившихся тканей ученые обнаружили не только уменьшение воспаления, но и формирование зрелой соединительной ткани, упорядоченных коллагеновых волокон и новых волосяных фолликулов. Это указывает на восстановление нормальной структуры кожи, а не только на быстрое закрытие повреждения.

— Для нас важно было оценить не только скорость заживления, но и качество новой ткани. Мы увидели, что правильно подобранная комбинация компонентов помогает быстрее подавить воспаление и перейти к восстановлению кожи. При использовании наиболее эффективных составов формировалась зрелая ткань с нормальной организацией коллагена, восстанавливались даже волосяные фолликулы. Это говорит о потенциале такого подхода именно для полноценной регенерации, а не просто закрытия раны, — рассказала заведующая лабораторией регенеративной ветеринарии Института регенеративной медицины Сеченовского университета Яна Христидис.

Работа объединила компетенции российских ученых в области фотохимии и регенеративной медицины и исследования китайских коллег на экспериментальной модели инфицированных ран. Полученные результаты могут стать основой для дальнейшей разработки фотодинамических систем для лечения подобных сложнозаживающих повреждений.

Фотодинамическую терапию в медицине, биологии и микробиологии формально изучают с 1900 года. Клиническое применение метода имеет полувековую историю, рассказал «Известиям» ассистент кафедры факультетской хирургии № 1 Института хирургии Пироговского университета, хирург ММКЦ «Коммунарка» Михаил Полторацкий.

— Метод уже используется в онкологии и дерматологии. В данной статье приведены результаты применения фотодинамического подхода при лечении ран. Изучали фотосенсибилизаторы: раствор метиленового синего в комбинации с полимерами F108 (плюроник) и SA (альгинат натрия). Были получены положительные результаты. При световом облучении ткани быстрее переходили от фазы воспаления к фазе регенерации. Мое мнение: метод может показать эффективность и может занять свое место в клинической практике, — сказал он.

Кроме того, самые трудные случаи в клинике связаны с хроническими инфицированными ранами у пациентов с диабетом или нарушениями кровообращения, где бактерии образуют защитные пленки. Насколько метод эффективен и безопасен в таких условиях, покажут только клинические испытания, подчеркнул эксперт.

Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Chemistry.​