Несмотря на то, что электронные имплантаты, например, кардиостимуляторы, могут спасать людям жизнь, иммунная система организма воспринимает как нежелательные инородные объекты. Однако новое экспериментальное покрытие, обогащенное лекарственными препаратами, поможет избежать этого.

В настоящее время кардиостимуляторы и другие электронные имплантаты приходится заменять, если они слишком сильно обрастают рубцовой тканью. Depositphotos

 

Обычно, когда в человеческое тело хирургическим путем помещают какой-либо объект, иммунная система вызывает защитную воспалительную реакцию. В процессе такой реакции клетки, вырабатывающие коллагеновые волокна, известные как макрофаги, создают вокруг объекта капсулу из плотного соединительного образования, изолируя его от окружающих тканей.

К сожалению, в случаях с имплантатами, которые должны стимулировать нервные окончания или иным образом взаимодействовать с системами организма, такая ткань ограничивает их функциональность. В конце концов, эта оболочка может стать настолько толстой, что имплантат придется заменить.

Пытаясь лучше понять характер воспалительной реакции, ученые из Кембриджского университета имплантировали мышам небольшое электрическое устройство, которое должно компенсировать повреждение седалищного нерва. Через некоторое время после того, когда устройство вызвало ответную реакцию, ученые проанализировали сформировавшиеся ткани, а также изучили ткани мышей контрольной группы, не получивших имплантат.

При сравнении результатов  было обнаружено, что ключевую роль в процессе формирования рубцовых тканей  играет молекула NLRP3. Однако предыдущие исследования показали, что другая молекула под названием MCC950 подавляет активность NLRP3.

Учитывая этот факт, исследователи обработали следующую партию имплантатов силиконом, содержащим MCC950, и установили их другой группе мышей. В результате ингибитор воспаления MCC950, блокировал воспалительную реакцию реакция и предотвратил образование рубцовой ткани.

Важно отметить, что MCC950 также не препятствовал процессу регенерации нервных волокон. В то время как противовоспалительные препараты широкого спектра действия, которые в настоящее время используются для ограничения отторжения имплантатов, блокируют регенерацию нервов и иных тканей.

В настоящее время ученые надеются, что препараты, содержащие молекулы MCC950, могут быть использованы в составе специальных оболочек, которые с одной стороны будут препятствовать отторжению имплантатов, а с другой - усилят процесс регенерации окружающих тканей.

"Сочетание этих препаратов с различными материалами и более мягкими покрытиями для инвазивных устройств может изменить жизни людей, которым необходимы долгосрочные имплантаты для преодоления серьезной инвалидности или болезни", - говорит профессор Клэр Брайант, главный автор статьи данного исследования. "В частности, это может иметь огромное значение для создания нейропротезов - устройств, подключаемых к нервной системе, - где такие возможности уже существуют, но из-за образования рубцовой ткани их широкое применение все еще сопряжено с определенными трудностями".

Работа была недавно опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник: Кембриджский университет через EurekAlert
https://www.eurekalert.org/news-releases/946127
 https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/332758