Лыжники, туристы, военнослужащие и другие люди, подвергающиеся воздействию экстремально низких температур, могут получить обморожение — болезненную травму, возникающую, когда на коже образуются кристаллы льда. Как правило, во многих чрезвычайно холодных районах мало населенных пунктов и возможности получить квалифицированную медицинскую помощь при обморожении, что может привести к серьезным последствиям.

Индийские исследователи разработали крем, который предотвращает повреждения от обморожения, испытав его на мышах. Препарат наносили на кожу за 15 минут до сильного воздействия холода. Результаты этого исследования опубликованы в журнале ACS Applied Biomaterials.

Обморожение наносит вред не только клеткам кожи, но и мышцам и костям, иногда вызывая вторичные инфекции и необратимое повреждение нервов. Обычные методы лечения, например, быстрое согревание пораженной конечности, направлены на устранение замерзания тканей, но к моменту лечения многие клетки уже погибли. Недавно ученые разработали стратегии предотвращения обморожения, такие как использование электрических обогревателей, вшитых в одежду, или трансгенных белков-антифризов. Но такие подходы часто бывают дорогостоящими, непрактичными или имеют проблемы с безопасностью. Поэтому Муния Гангули (известный индийский биохимик, биотехнолог и научный сотрудник Института геномики и интегративной биологии (г. Дели)) и ее коллеги хотели проверить свойства комбинации синтетических молекул, обычно используемых в лабораториях при криоконсервации клеток, для предотвращения обморожения.

Диметилсульфоксид (ДМСО, DMSO) предотвращает образование кристаллов льда внутри клеток, в то время как поливиниловый спирт (ПВС, PVA) предотвращает образование кристаллов льда в промежутках между клетками, которые могут повредить мембраны.

Исследователи сначала проверили способность различных количеств DMSO и PVA, отдельно или в комбинации, предотвращать гибель культивируемых клеток в чашке, подвергнутой воздействию температуры замерзания. Они обнаружили, что 2% ДМСО в сочетании с 1,6 мг/мл ПВС (PVA) обеспечивают самую высокую выживаемость клеток (около 80%), защищая при этом клеточную мембрану и цитоскелет. Эта комбинация, которую исследователи назвали SynAFP, также позволила клеткам более нормально делиться и экспрессировать белки после холодового стресса. Затем команда смешала SynAFP с имеющимся в продаже кремом с алоэ вера и нанесла его на кожу мышей за 15 минут до испытания воздействием холода. Крем уменьшил размер раны от обморожения, повреждение тканей и воспаление, а также ускорил заживление по сравнению с отсутствием лечения. Крем не предотвращал обморожение при нанесении за 30 минут или более до воздействия холода; однако многократное нанесение не повредило кожу. Исследователи говорят, что еще предстоит определить воздействие крема-антифриза на людей и то, как часто его необходимо применять.

Источник:
1. Aanchal Gupta, Betsy Reshma G, Praveen Singh, Ekta Kohli, Shantanu Sengupta, Munia Ganguli. A Combination of Synthetic Molecules Acts as Antifreeze for the Protection of Skin against Cold-Induced Injuries. ACS Applied Bio Materials, 2021; 5 (1): 252 DOI: 10.1021/acsabm.1c01058.