Diabetes mellitus: Hydrogel verbessert Wundheilung im Tierversuch

Forschende aus Brasilien haben ein entzündungshemmendes Hydrogel entwickelt, das in Zukunft zur Behandlung chronischer Hautläsionen beitragen könnte, wie sie häufig bei Menschen mit Diabetes auftreten. Das Hydrogel mit dem entzündungshemmenden Protein Annexin A1 beschleunigt die Heilung von Hautwunden bei Mäusen.

Bei gesunden Menschen löst eine Verletzung der Haut sofort eine Abfolge von Ereignissen aus, die zur Heilung führen. Die Blutung wird durch die Zusammenballung von Blutplättchen gesteuert, die Bindungsstellen für die Gerinnung und die Zellproliferation bereitstellen. Es folgen die Bildung neuer Blutzellen und die Ablagerung von Kollagen. Bei Diabetikern jedoch erhöht ein hoher Blutzuckerspiegel die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, die die Entzündung verschlimmern und die Blutgefäßbildung beeinträchtigen.

Biologische Hydrogele wurden bereits erfolgreich zur Beschleunigung der Wundheilung eingesetzt, da sie eine feuchte und sterile Umgebung bieten. In dieser Studie entwickelten Forschende der Staatlichen Universität von São Paulo und der Bundesuniversität von São Paulo eine Formel auf der Grundlage von Annexin A1 (AnxA1), einem Protein, das an der Regulierung von Entzündungen und der Zellproliferation beteiligt ist, wie frühere Forschungsarbeiten der Gruppe gezeigt haben. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass das Hydrogel die Mikroumgebung der Wunde modulieren kann und die Geweberegeneration begünstigt.

Die Wirkung des Hydrogels, das AnxA12-26 (ein Peptid, das aus den Aminosäuren 2 bis 26 synthetisiert wurde) enthält, wurde bei Mäusen mit induziertem Typ-1-Diabetes und Hautläsionen, die mit einer Biopsiestanze hergestellt wurden, beobachtet. 3 Tage nach dem Anlegen der Wunden war ein Rückgang der Zahl der Entzündungszellen zu beobachten. Nach 14 Tagen waren die Wunden vollständig abgeheilt. In der Kontrollgruppe, die aus diabetischen Mäusen bestand, die mit einem Hydrogel behandelt wurden, das das Peptid nicht enthielt, dauerte die akute Wundentzündung über den dritten Tag hinaus an.

Die immunhistochemische Analyse zeigte eine Verbesserung der Geweberegeneration aufgrund der Proliferation von Keratinozyten (Zellen, die eine Schlüsselrolle bei der Wiederherstellung der Hauthomöostase und der Reepithelisierung spielen), reduzierter Mengen von Makrophagen (Immunzellen, die Entzündungen dämpfen, Zelltrümmer beseitigen und die Gewebereparatur koordinieren) und erhöhter Werte des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF), der die Bildung neuer Blutzellen fördert.

Der Zytotoxizitätstest zeigte eine ausgezeichnete Biokompatibilität und bestätigte, dass das Hydrogel sicher für die Behandlung diabetischer Wunden ist. „Unser Hydrogel ist sehr saugfähig und liefert die richtige Menge an Feuchtigkeit, um die Heilung zu fördern, die sogar schneller erfolgt als ohne Hydrogel. Es ist eine wirksame Option zur Erweiterung des therapeutischen Arsenals für die Behandlung diabetischer Wunden“, sagte Prof. Sonia Maria Oliani, die Letztautorin des Artikels.

Weitere Vorteile des von den Forschenden in São Paulo entwickelten Hydrogels sind die einfache Herstellung und die niedrigen Kosten, ein wichtiger Faktor in Süd- und Mittelamerika. Das Produkt hat das Potenzial, auch in anderen Bereichen eingesetzt zu werden. Die Forscher testen derzeit seinen Einsatz bei der Behandlung von Wunden der Mundschleimhaut.