Новое исследование Корнеллского университета (Cornell University, США) показало, что антимикробные свойства некоторых белков стволовых клеток говорят об их потенциальной эффективности в лечении инфекции в кожных ранах. Результаты были представлены в Stem Cells Translational Medicine в сентябре 2021 года. Согласно исследованию группы ученых из Бейкеровского института здоровья животных (Baker Institute for Animal Health), входящего в состав Колледжа ветеринарной медицины (CVM), обработка ран секретомом одного из видов стволовых клеток эффективно снижала жизнеспособность метициллин-резистентного золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus), известного как MRSA. Более того, исследователи обнаружили, что секреция стимулировала окружающие клетки кожи для создания защиты от бактериального захватчика. «Результаты показали, что секретируемые факторы из мезенхимальных стромальных клеток лошадей (MSCs, тип стволовых клеток), значительно снижали жизнеспособность MRSA в новой модели кожи», – отмечает автор исследования доктор Шарлотта Маркс. – «Более того, мы продемонстрировали, что секреция MSC у лошадей повышает антимикробную активность клеток кожи, стимулируя иммунные реакции окружающих резидентных клеток». В 2017 году более 119 тысяч человек в США пострадали от инфекций кровотока, вызванных MRSA, и почти 20 тысяч умерли, согласно последним статистическим данным Центров по контролю и профилактике заболеваний. MRSA стала серьезной проблемой здравоохранения, потому что эти бактерии могут быть опасными при определенных обстоятельствах, например, для пациентов с ослабленным иммунитетом или в инфицированных ранах, а также потому, что они повысили устойчивость ко многим антибиотикам – единственным лекарствам, доступным в настоящее время для лечения бактериальных инфекций. Исследование может указать на возможный новый под ход к лечению MRSA. В то время как многие люди переносят MRSA без серьезных последствий, для тех, чье здоровье под угрозой, этот «супербактериоз» может быть смертельным. Ключ к решению – MSCs – стволовые клетки, которые можно выделить из костного мозга, жира, крови и других тканей. «Первоначально использование MSCs для регенерации тканей было основано на их способности дифференцироваться в различные типы тканей», – отмечает соавтор исследования доктор Ван де Валле. – «По этой причине предполагалось, что введенные MSCs колонизируют место повреждения, дифференцируются в соответствующий тип ткани и регенерируют поврежденную ткань». Однако исследования показывают, что только небольшая часть введенных MSCs фактически внедряется в поврежденные ткани. «По этой причине становится общепризнанным, что благотворное воздействие на восстановление и регенерацию тканей, скорее всего, является косвенным, в зависимости от воздействия того, что выделяют эти клетки», – добавляет Ван де Валле. «Такие бесклеточные методы лечения могут оказаться безопасными и потенциально более выгодными альтернативами, преодолевая риски и препятствия, связанные с использованием самих клеток». Хотя в нескольких исследованиях было показано, что MSCs уменьшают воспаление, ученые пошли дальше, изучая влияние секреции MSC, чаще именуемой секретомом, на механизмы противомикробной защиты клеток кожи и проверяя ее эффективность на биопленках в физиологи чески значимой модели кожи лошади. «Для исследования использовались лошади, потому что как у лошадей, так и у людей определенные типы хронических ран часто устойчивы к терапии и вызывают различные осложнения, приводящие к высокой заболеваемости и смертности», – говорит Ван де Валле. Команда начала с создания модели биопленки кожи лошади. Биопленки – это сообщества микроорганизмов, которые развиваются на поверхностях. В этом состоянии бактерии хорошо защищены от антибиотиков, даже если они не устойчивы. Образцы кожи культивировались в течение трех дней из кожи лошадей, которых пришлось усыпить по причинам, не связанным с исследованием. В течение периода культивирования гибель клеток и толщина эпидермиса оставались стабильными. Затем исследовательская группа создала модель инфицированной раны, сделав однородные раны в образцах кожи и привив их либо MRSA, либо чувствительным к антибиотикам аналогом MSSA – чувствительным к метициллину S. aureus. Затем раны обрабатывали в течение 24 часов либо антибиотиками, обычной средой (которая действовала в качестве контроля в эксперименте), либо секретомом MSC. Вконце периода лечения исследователи измерили бактериальную нагрузку, оценив колониеобразующие единицы на грамм ткани. «Полученные результаты способствуют пониманию антимикробных свойств секретома MSC и еще больше подтверждают ценность лечения на его основе инфицированных ран», – отмечает ла Маркс. – «Подбирая дополнительные эффективные методы лечения, мы можем способствовать сокращению использования антибиотиков как в ветеринарии, так и в медицине человека, что важно для борьбы с резистентностью к антибиотикам».

Источник: Charlotte Marx, Sophia Gardner, Rebecca M. Harman, Bettina Wagner, Gerlinde R. Van de Walle. Mesenchymal stromal cell‐secreted CCL2 promotes antibacterial defense mechanisms through increased antimicrobial peptide expression in keratinocytes. STEM CELLS Translational Medicine, 2021; DOI: 10.1002/sctm.21–0058.