Ζήσης Ψάλλας
Η τεχνολογία απελευθέρωσης μονοξειδίου του αζώτου θα μπορούσε να βοηθήσει στη θεραπεία του διαβητικού ποδιού. Τα διαβητικά έλκη στα πόδια μπορεί να χρειαστούν έως και 150 μέρες για να θεραπευτούν, αλλά μια ομάδα βιοϊατρικής μηχανικής θέλει να μειώσει τις μέρες σε 21.
Σε ασθενείς με διαβήτη, η μειωμένη παραγωγή μονοξειδίου του αζώτου μειώνει τη θεραπευτική δύναμη των κυττάρων του δέρματος και τα Κέντρα Ελέγχου Ασθενειών, στις ΗΠΑ, αναφέρουν ότι το 15% των Αμερικανών που ζουν με διαβήτη τύπου 2 αγωνίζεται σκληρά για να θεραπεύσει τα έλκη του στα πόδια.
Το μονοξείδιο του αζώτου είναι μια χημική ουσία που παράγεται φυσικά από το σώμα για να υποστηρίξει την επούλωσηΩστόσο, η άντληση του μονοξειδίου του αζώτου δεν είναι η καλύτερη στους διαβητικούς. Έτσι, το μακροπρόθεσμο σχέδιο των ερευνητών του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν είναι να δημιουργηθούν επίδεσμοι με μονοξείδιο του αζώτου που θα ρυθμίζουν τη χημική απελευθέρωση ανάλογα με τις συνθήκες των κυττάρων.
Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές πρέπει πρώτα να καταλάβουν τι συμβαίνει με το μονοξείδιο του αζώτου στα κύτταρα του δέρματος. Η αξιολόγηση του μονοξειδίου του αζώτου υπό διαβητικές και φυσιολογικές συνθήκες στα ανθρώπινα δερματικά κύτταρα αποτελεί το επίκεντρο της παρούσας μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Medical Sciences.»
H Megan Frost, αναπληρώτρια καθηγήτρια βιοϊατρικής μηχανικής, διευθύνει το εργαστήριο πολυμερικών βιοϋλικών στο Michigan Tech, όπου εργάζεται στην τεχνολογία απελευθέρωσης του μονοξειδίου του αζώτου. «Το μονοξείδιο του αζώτου είναι ένα ισχυρό χημικό φάρμακο» λέει η Frost. «Εξετάζουμε τα προφίλ των υγιών και διαβητικών κυττάρων για να βρούμε έναν πιο ξεχωριστό τρόπο επούλωσης των πληγών» προσθέτει.
Καθώς θεραπεύεται μια πληγή, λαμβάνουν μέρος τρεις τύποι κυττάρων του δέρματος. Τα μακροφάγα είναι τα πρώτα που ανταποκρίνονται – και τα πιο ευρέως μελετημένα – που φτάνουν μέσα σε 24 ώρες στο σημείο της βλάβης. Στη συνέχεια, φτάνουν οι ινοβλάστες που είναι σαν τους μηχανικούς του σώματος και βοηθούν στη δημιουργία του εξωκυττάριου υλικού που καθιστά δυνατό για τα επόμενα κύτταρα, τα κερατινοκύτταρα, να κάνουν τη βαριά ανακατασκευή.
Πιο γρήγορη επούλωση
Η επούλωση τραυμάτων είναι μια πολύπλοκη, κυτταρομεσολαβούμενη αλληλουχία γεγονότων, προχωρώντας μέσα από μια σειρά προβλέψιμων και αλληλεπικαλυπτόμενων σταδίων, γράφει η Frost με τους συνεργάτες της. Όταν οποιοδήποτε μέρος της ορχήστρας δεν είναι συντονισμένο, η όλη διαδικασία παραμένει χωρίς σημαντικό αποτέλεσμα. Οι ινοβλάστες, που δεν μελετώνται τόσο καλά όσο τα μακροφάγα στη διαδικασία της επούλωσης, αποτελούν βασικό εργαλείο και προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η καθυστερημένη ανταπόκρισή τους σε ασθενείς με διαβήτη μπορεί να είναι μείζων παράγοντας για τον αργό χρόνο επούλωσης. Το μονοξείδιο του αζώτου είναι μια χημική ουσία που παράγεται φυσικά από το σώμα για να υποστηρίξει την επούλωση. Είναι ένα είδος χημικού μετρονόμου για να επαναφέρει τη διαδικασία στον σωστό ρυθμό. Αλλά η δερματική ορχήστρα του σώματος δεν είναι τόσο απλή. Πλημμυρίζοντας ένα τραύμα με μονοξείδιο του αζώτου δεν συντομεύει απαραίτητα τη θεραπεία – ακριβώς όπως το να παίζει ένα όργανο σε μια ορχήστρα πιο δυνατά δεν σημαίνει ότι βελτιώνεται το μουσικό κομμάτι.
«Η παλιά προσέγγιση είναι προσθέσετε μονοξείδιο του αζώτου και καθίστε για να δούμε αν λειτουργεί» λέει η Frost. «Αυτό που διαπιστώνουμε είναι ότι πρέπει να δούμε πόσο είναι πραγματικά απαραίτητο».
Ένα μεγάλο πρόβλημα που αντιμετωπίζει η Frost και η ομάδα της είναι το πώς μετράται το μονοξείδιο του αζώτου. Στο εργαστήριο δημιουργήθηκε μια συσκευή μέτρησης αλλά αυτό αποτελεί ακόμα μια πρόκληση. Για να φτιάξουν έναν επίδεσμο μονοξειδίου του αζώτου με εξατομικευμένη θεραπευτική δύναμη, η ομάδα σχεδιάζει τη συλλογή δειγμάτων κυττάρων από ασθενείς. Με την επέκταση των δειγμάτων των κυττάρων, και την εφαρμογή της τεχνολογίας στους πραγματικούς ασθενείς, η ομάδα θα συνεχίσει να διευρύνει τη βάση δεδομένων της, ενώ θα εμβαθύνει τις γνώσεις της για τους μηχανισμούς του μονοξειδίου του αζώτου.
