Медуза корнерот, Rhizostoma pulmo, выловленная в Азовском море, стала основой для биогеля, которым ученые из Ростова-на-Дону заполнили мозг пострадавших от черепно-мозговой травмы грызунов. Подобные биогели называют «строительными лесами» для восстановления сосудов и нейронов. Исследователи уверены, что в будущем на их основе может быть создано и средство для помощи людям.
© Mathieu Foulquié/http://imagebroker.com/#/search//Global Look Press
Для лечения тяжелых черепно-мозговых травм, если они не заканчиваются фатально, в последнее время начали разрабатывать биогели для заполнения ими пораженных или отсутствующих участков мозга. Эти коллагеновые добавки помимо того, что могут исправлять дефект ткани, одновременно могут стать и кладезем полезных биоактивных молекул для поддержания и восстановления тканей.
Чаще всего материал для такого биогеля берут из отходов животноводства. Биологи из Донского государственного технического университета (ДГТУ) создали матрицу для заполнения поврежденных при травмах участков мозга из коллагена медузы Rhizostoma pulmo, в народе – корнерота, названную так за массивные ротовые лопасти с многочисленными отростками, которые внешне напоминают корни и стебли морских растений. Это довольно крупные кишечнополостные, достигающие в диаметре 50-150 сантиметров и до полуметра в длину. Диаметр их купола достигает порой 30–40 сантиметров, а вес – 10 килограмм и более. Многие знакомы с этими самыми распространенными в Черном и Азовском морях матово-белыми животными, крупные особи которых могут вызывать мини-ожоги на коже купальщиков.
Медузы R. pulmo были собраны вручную в водах Азовского моря в августе 2024 года. Этот биоматериал ученые перевозили в лабораторию университета в контейнерах с охлажденной до +8 градусов Цельсия морской водой. Для исследований были отобраны половозрелые особи без признаков разложения, у которых были предварительно удалены щупальца и кишечные полости.
С помощью уксусной кислоты из корнеротов выделили экстракт, из которого для имплантации в мозг мышей сформировали коллагеновые матрицы в виде пористых объемных губок размером 3 на 2 миллиметра.
Для того, чтобы экстракт медузы оказывал больший терапевтический эффект, в него добавили тиосульфат натрия – источник сероводорода, который дополнительно снижает уровень воспаления и сохраняет структуру ткани.
Для того, чтобы проверить действие созданного биогеля из медузы, ученым пришлось нанести ЧМТ группе подопытных мышей, взрослых самцов в возрасте 14–15 недель. Делалось это под наркозом. Сначала в черепе животного стоматологическим сверлом высверливалось 3-миллиметровое отверстие, а затем совершался удар свободно падающим предметом.
На следующем этапе в полость вводилась матрица с созданным биогелем, а отверстие в черепе закрывалось с помощью костного воска. Результат не заставил себя долго ждать: в группе, для лечения которой использовался новый биогель с добавлением сероводорода, в отличие от контрольной, не было ни одного погибшего после травмы животного. Ученые также показали, более эффективное восстановления тканей.
Получается, что тяжелая проникающая черепно-мозговая травма, которая обычно приводит к кровоизлиянию, воспалению, отеку и гибели клеток, а иногда и смерти, была довольно успешно купирована в эксперименте с мышами.
Проведя оценку биосовместимости геля из медуз и его защитные свойства для клеток мозга, ученые пришли к выводу, что в будущем он может стать основой для создания биоматериалов для лечения ЧМТ у людей. Он показал себя более устойчивым к отторжению тканями, кроме того, у него оказался повышенный потенциал для их восстановления.