Пущинские учёные ускорили скорость регенерации плоского червя, используя новый класс наноматериалов

Учёные из Пущино и Москвы исследовали влияние наночастиц церия на скорость регенерации плоских червей. Данный тип наночастиц обладает антиоксидантной и противоспалительной активностью, и как выяснилось, способен ускорять отрастание у плоского червя утраченной части его тела. Детальное изучение свойств этого материала приблизит учёных к созданию на его основе нового класса регенеративных (ранозаживляющих) препаратов для лечения травм, ожогов и различных повреждений кожных покровов. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Science and Engineering: C.

В последние годы наноматериалы, ввиду их уникальных характеристик, все шире используются в лечении и диагностике многих социально-значимых заболеваний, среди которых первое место занимают онкологические. Однако весь спектр их активности до сих пор раскрыт не полностью.

Группа российских биофизиков и химиков исследует влияние наночастиц диоксида церия, используя плоских пресноводных червей - планарий. Диоксид церия - соединение, которое давно нашло своё применение в промышленности, например, в структуре кислородных датчиков, или катализаторов. Однако в форме наночастиц у этого вещества появляется уникальная биологическая активность, которая оказывает значительное влияние на процессы деления клеток и заживление ран. Планарии - плоские черви, которые обладают уникальной способностью к регенерации утраченных частей своего тела. Отсекая голову червям, учёные добивались начала процесса отрастания головной части, и в определённый момент добавляли наночастицы оксида церия, а затем оценивали скорость отрастания головы.

«Такие наночастицы на 40 % ускоряют процесс отрастания головы, а также активируют стволовые клетки планарий. Это стимулирует миграцию стволовых клеток в зону повреждения и параллельно активирует экспрессию генов, ответственных за процессы регенерации», - сообщил соавтор статьи, кандидат биологических наук, научный сотрудник Лаборатории роста клеток и тканей Института Теоретической и Экспериментальной Биофизики РАН Антон Попов .

«Очень интересно, что полученные результаты нашли корреляцию с прошлыми исследованиями нашей научной группы, в рамках которых показано, что такие наночастицы оксида церия способны ускорять рост культуры стволовых клеток человека, ускорять заживление ожоговых ран и порезов лабораторных животных», - дополнил Антон Попов . Такие свойства наночастиц диоксида церия в будущем позволят найти применение в разработке нового класса раневых покрытий, противоожоговых препаратов и передовых технологий для клеточной биологии и регенеративной медицины.

Работа поддержана грантами РФФИ (№ 18-34-00820 и № 18-015-00447) и частично выполнена по заданию фундаментальных исследований Института общей и неорганической химии им. Курнакова.