В заживлении ран поможет электрический ток

Пусть это попахивает Франкенштейном, но факт остается фактом: воздействие электрического тока на кожу потенциально может ускорять заживление ран. По иронии, об этом феномене впервые сообщил еще 150 лет назад немецкий физиолог Эмиль Ду Бойс-Раймонд, но все эти годы его сведения игнорировали.

И вот Йозеф Пеннингер из Австрийского института молекулярной биотехнологии в Вене и Мин Чжао из Университета Абердина в Соединенном Королевстве продемонстрировали, что естественные электрические поля и токи в тканях играют важнейшую роль в процессе заживления ран, притягивая к поврежденным областям дополнительные клетки для восстановления.

Исследователи также идентифицировали гены, которые контролируют этот процесс. "Сначала мы были настроены скептично, но затем поняли, что электричество действительно оказывает воздействие, и начали искать гены, которые несут за это ответственность, – говорит Пеннингер. – Это не гомеопатия, это биофизика".

Клетки и ткани функционируют как химические батареи, с позитивно заряженными ионами калия и негативно заряженными ионами хлора, перетекающими через мембраны. Это создает линии электрического поля по всему телу. Когда ткань повреждается, это вносит нарушения в работу батарей, по сути, создавая в сети короткое замыкание. Пеннингер и его коллеги поняли, что именно измененные поля привлекают и направляют регенерирующие клетки в поврежденные районы.

Исследователи вырастили слои мышиных клеток и тканей, таких как роговица, и, воздействуя на них разными электрическими полями, обнаружили, что это или ускоряет, или полностью останавливает процесс заживления, в зависимости от местонахождения и силы поля.

Далее они занялись поиском генов, которые участвуют в этом процессе. Изучили те, которые, как известно, отвечают за миграцию регенерирующих клеток под влиянием химических факторов роста и аттрактантов, и установили, что на степень их выраженности могут влиять электрические поля. "Мы не изобретали генетического механизма миграции клеток, – говорит Пеннингер. – Мы просто показали, что электрические поля тоже могут его включать". Например, электрические поля влияли на генное выражение нескольких типов регенерирующих клеток, включая нейтрофилы и фибробласты.

Ученые сосредоточились на гене, который подготавливает клетки к миграции, и на гене, который сдерживает этот процесс. Когда ученые "отключили" ген, способствующий миграции, раны, подвергаясь воздействию электрических полей, заживали медленнее. Они заживали быстрее, когда отключали "блокатор" миграции.

Следующая стадия – это выяснить способы манипуляции феноменом с целью ускорения заживления, говорит Марк Фергюссон, специалист по проблемам заживления ран в Университете Манчестера в Соединенном Королевстве. "Многие годы появлялись анекдотические сообщения о воздействии электрического тока на раны, – говорит он. – Это исследование не только демонстрирует воздействие электрического тока на миграцию клеток к ранам, но и представляет понимание механизма того, как такие сигналы изменяют поведение клеток".