Специально обработанная холодной плазмой вода способствует более быстрому заживлению стойких ран при диабете.
Диабетические раны, особенно язвы на ногах, относятся к наиболее серьёзным осложнениям, с которыми сталкиваются пациенты с диабетом. Эти хронические раны часто не заживают должным образом из-за плохого кровотока, постоянного воспаления и инфекции. Последствия могут быть серьёзными: от потери подвижности до ампутаций. Они также создают значительную нагрузку на системы здравоохранения по всему миру.
Группа исследователей под руководством доктора Невены Пуач из Белградского университета продемонстрировала, как плазменно-активированная вода может ускорить заживление ран у крыс с диабетом. Их работа опубликована в журнале «International Journal of Molecular Sciences».
Исследование показало, что обработка плазменно-активированной водой (ПАВ) значительно улучшает заживление ран у крыс с диабетом по сравнению с необработанными животными. В первые дни заживления раны, обработанные ПАВ, демонстрировали более быстрое восстановление и более здоровое развитие тканей. Примечательно, что ПАВ не влияла на уровень сахара в крови, то есть наблюдаемые преимущества были связаны именно с процессом заживления.
По словам доктора Пуач и её коллег, «ПАВ улучшила заживление ран у крыс с диабетом и в основном повлияла на воспалительную фазу заживления ран».
Одним из основных выводов стало то, что плазменно-активированная вода уменьшает чрезмерное воспаление — ключевое препятствие в лечении диабетических ран. Анализ тканей показал меньшее количество воспалительных клеток в ранах, обработанных ПАВ, а также более низкую активность ферментов, связанных с иммунными клетками, таких как нейтрофилы и макрофаги.
Кроме контроля воспаления, лечение также улучшило ремоделирование тканей. Коллаген, структурный белок, жизненно важный для закрытия ран и придания им прочности, откладывался в большем количестве — примерно на десятую часть больше — после терапии плазменно-активированной водой.
Доктор Пуач и её коллеги также пролили свет на то, как плазменно-активированная вода влияет на молекулярные пути. Уровни ключевых воспалительных генов, таких как интерлейкин-1 бета, интерлейкин-6 и фактор некроза опухоли, были значительно ниже в обработанных ранах. В то же время был снижен уровень деструктивного фермента матриксной металлопротеиназы-9, улучшая баланс между ним и его естественным ингибитором.
Доктор Пуач и команда пришли к выводу, что плазменно-активированная вода действует через двойной механизм: ранний всплеск воспаления для очистки от мусора, за которым следует быстрый успокаивающий эффект, позволяющий ранам перейти в пролиферативную фазу, когда формируется новая ткань, и в фазу ремоделирования, когда структура раны укрепляется.
В целом результаты показывают, что плазменно-активированная вода может стать практичной и эффективной новой терапией для лечения диабетических ран. В отличие от устройств с холодной атмосферной плазмой, которые громоздки и требуют специального оборудования, плазменно-активированную воду можно хранить и легко применять в виде жидкого спрея, что делает её более доступной для клинического использования.
Об авторах
Доктор Невена Пуач — главный научный сотрудник Института физики в Белграде, работает в области физики низкотемпературной плазмы — плазмы низкого и атмосферного давления. Она эксперт в многочисленных методах диагностики и применении плазмы в биологии, медицине и сельском хозяйстве.
Доктор Никола Скоро — главный научный сотрудник Института физики Белградского университета в Центре неравновесных процессов. Его исследования относятся к области диагностики холодной плазмы (пространственно и временно разрешённая оптическая эмиссионная спектроскопия плазмы и ICCD-визуализация; измерения мощности) и применения плазмы для обработки полимеров и текстиля в плазме низкого давления, а также для обработки биомедицинских и жидких образцов с использованием атмосферной плазмы — дезактивация воды и активация, обработка сред и клеток.
Анджелия Маркович — научный сотрудник Института физики, работает в Центре неравновесных процессов. Её научные исследования сосредоточены на низкотемпературной плазме в контакте с жидкостями. Во время докторских исследований она провела широкий спектр диагностики плазменных струй в контакте с жидкими системами, включая измерения мощности, оптическую эмиссионную спектроскопию (OES) и ICCD-визуализацию. Она также занимается применением плазмы для обработки жидкостей (плазменно-активированная вода, плазменно-активированная среда), которые далее используются в медицине и сельском хозяйстве.