Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Experimental Eye Research (прим. - Пресс-служба РНФ).
Случаи химических ожогов роговицы — одна из самых сложных проблем в офтальмологии, поскольку они часто приводят к необратимым повреждениям тканей и потере зрения из-за формирования непрозрачных рубцов и врастания кровеносных сосудов в роговицу. Существующие методы лечения с помощью противовоспалительных или предотвращающих рубцевание препаратов часто оказываются недостаточно эффективными и могут вызывать серьезные побочные эффекты. В тяжелых случаях единственным выходом остается пересадка роговицы, которая иногда заканчивается отторжением или помутнением трансплантата.
Как отмечают авторы исследования, разрабатывать эффективное лечение для таких состояний сложно, потому что существующие модели химического ожога, когда на глаз лабораторного животного наносят щелочь или кислоту, в силу особенностей экспериментальной методики имеют большую погрешность измерений - около 40%.
Исследователи из Московского государственного университета имени Ломоносова усовершенствовали модель химического ожога роговицы у мышей, улучшив методику эксперимента и тем самым уменьшив погрешность измерений. Авторы использовали различные концентрации щелочи — гидроксида натрия так, чтобы получить совершенно разные исходы заживления роговицы. Предполагалось, что ожог щелочью низкой концентрации приведет к регенерации раны, а высокой — к образованию рубца.
Авторы исследования. Источник: Павел Макаревич
С помощью такой модели ученым удалось детально проследить клеточные и молекулярные изменения в роговице глаза лабораторных мышей. Оказалось, что при концентрации 20 граммов щелочи на литр количество миофибробластов — клеток, которые помогают затягивать раны, но также вызывают рубцевание, — снижалось уже через семь дней после ожога. Спустя три недели после ожога эти клетки полностью исчезали, что сопровождалось восстановлением прозрачности.
При использовании щелочи с концентрацией 40 грамм на литр миофибробласты сохранялись и через 21 день, в том числе в эндотелии — внутреннем слое роговицы, что сопровождалось ее помутнением. Высокая концентрация гидроксида натрия вызвала быстрое прорастание кровеносных и лимфатических сосудов в толстый слой роговицы, причем уже к седьмому дню эксперимента сосуды покрывались гладкомышечными клетками. Это привело к стабилизации сосудов и потере прозрачности роговицы.
Полученные данные важны для экспериментальной и практической медицины, так как позволяют глубже понять механизмы естественного восстановления роговицы после травм, дают возможность тестировать новые препараты для предотвращения ее рубцевания и открывают пути для разработки методов, ускоряющих регенерацию клеток роговицы, подчеркивается в сообщении.
«Мы уверены, что наша модель станет мощным инструментом для разработки принципиально новых методов лечения повреждений роговицы. Важным открытием стало обнаружение критической роли миофибробластов в процессе заживления. Мы смогли показать, что именно скорость их исчезновения определяет, восстановится ли прозрачность роговицы или сформируется рубец. В дальнейшем мы планируем использовать предложенную модель, чтобы установить источник миофибробластов и выяснить, какие молекулярные и клеточные регуляторы могут определять различный исход заживления при повреждениях разной степени», — отметил руководитель этого проекта, поддержанного грантом РНФ, заведующий лабораторией медицинской биоинженерии Центра регенеративной медицины, доцент кафедры биохимии и регенеративной биомедицины факультета фундаментальной медицины МГУ Павел Макаревич, слова которого приведены в сообщении.
