Ученые наглядно показали, что шерсть может стать эффективной и экологичной альтернативой материалам, которые используются для восстановления поврежденной костной ткани. Весь секрет в кератине: он отлично приживается и ускоряет регенерацию.
Переломы костей — это сложные травмы, требующие операции, контроля врача, а восстановление занимает несколько недель или месяцев. Бывает и так, что кость разрушается или откалывается — пустоту надо чем-то заполнить. И вот тут на помощь может прийти разработка ученых из Великобритании.
Исследователи из Королевского колледжа Лондона смогли превратить шерсть животных в экологичный материал для восстановления костной ткани. Они провели эксперимент, который доказал, что кератин — натуральный структурный белок, получаемый из шерсти, — способствует регенерации костей, формирует здоровую ткань, которую организм принимает за родную.
Несколько десятилетий золотым стандартом лечения дефектов костной ткани считался коллаген. Этот белок стимулирует все процессы заживления, действуя как защитный барьер. Коллаген присутствует в коже, сухожилиях, костях, хрящах, отвечая за их прочность и эластичность.
Однако у коллагена есть свои ограничения. Во-первых, он недостаточно прочный. Во-вторых, может слишком быстро разрушаться, что может стать проблемой при использовании для восстановления костей, которые должны выдерживать вес или сопротивляться внешним воздействиям. В-третьих, его добыча может быть сложным и дорогостоящим процессом.
На смену коллагену может прийти кератин — белок, который входит в состав кожи, волос, перьев, шерсти, чешуи. Он отвечает за плотность структуры и ее эластичность.
Чтобы изучить потенциал этого материала, исследователи разработали мембраны из кератина, извлеченного из шерсти, а затем подвергли их химической обработке для создания стабильных и прочных каркасов.
После этого команда протестировала мембраны на клетках человеческих костей в лабораторных условиях. Клетки прижились и продемонстрировали явные признаки здорового костеобразования.
Успех воодушевил ученых. Вскоре они имплантировали кератиновые мембраны крысам с дефектами черепа. Результат снова оказался положительным: в течение нескольких недель исследователи наблюдали за тем, как кератиновые мембраны способствовали росту новой костной ткани на поврежденных участках.
Несмотря на то что коллагеновые мембраны в целом способствовали образованию большего количества костной ткани, кератиновые каркасы формировали более организованную и структурно устойчивую костную ткань с более упорядоченными волокнами, которая была очень похожа на родную для организма кость.
Мембраны также легко срастались с окружающими тканями и оставались стабильными на протяжении всего процесса заживления.
«Мы смогли наглядно показать, что кератин работает не хуже коллагена, а где-то даже и превосходит его. Надеемся, что наше открытие вскоре будет помогать не лабораторным животным, а пациентам по всему миру», — говорит доктор Шериф Эльшаркави.
Как делают коллаген для заживления ран
В НИИ им. Склифосовского есть специальная лаборатория, в которой создают искусственный коллаген. Посмотрите, как врачи готовят коллагеновые повязки, благодаря которым самые страшные раны быстро затягиваются.
