„Inspirací pro celý výzkum byli lékaři z Fakultní nemocnice u svaté Anny v Brně. Oslovili nás s tím, že mají s rybím olejem dobré zkušenosti. Využívali ho u onkologických pacientů, kterým po vyoperování nádoru zůstaly rozsáhlé rány a ty se díky nápojům obsahujícím rybí olej údajně lépe hojily,“ říká vedoucí projektu Tomáš Komprda z Ústavu technologie potravin AF MENDELU. Vědci na základě toho naplánovali rozsáhlý experiment, v rámci kterého testovali šest variant náplastí a sledovali několik parametrů spojených s procesem hojení kůže.
Jako kontrola sloužil základ náplasti, takzvaný kryt. Ten vytvořila vedoucí výzkumné skupiny Pokročilých biomateriálů Lucy Vojtová z CEITEC VUT. Do něj pak vědci vložili samotné organické nanočástice, samotný rybí olej a samotné antibiotikum mupirocin, které se při hojení kožních ran běžně používá. Dále odborníci připravili variantu, kdy do krytu vložili nanočástice se zabudovaným rybím olejem a nanočástice se zabudovaným mupirocinem.
Hotové náplasti vědci následně testovali na prasatech a po dobu tří týdnů sledovali, jak kryty s různými složeními ovlivní hojení kožních ran. „Problém je, že většina podobných pokusů se dělá na hlodavcích. Kůže potkana se ale hojí jinak než kůže člověka a prasete, které se naopak hojí stejně. Proto jsme zvolili finančně nákladnější variantu experimentu,“ vysvětluje Komprda.
Testovaná kombinace organických nanočástic a rybího oleje nejlépe ze všech sledovaných parametrů působila na tvorbu hydroxyprolinu, což je stěžejní aminokyselina pro tvorbu kolagenu, hlavní strukturní bílkoviny pojivových tkání. „Kolagen musí vznikat ve správném množství, aby se rána dobře hojila, ale zároveň nevznikaly velké jizvy. V experimentu se nám ukázalo, že vlivem spojení nanočástic a rybího oleje se tvořilo skutečně více hydroxyprolinu, než jsme pozorovali v ostatních vzorcích, „ říká vědec. Odborníci také zjistili, že rybí olej působí v porovnání se známým antibiotikem mupirocinem lépe na přepis genů ovlivňujících proces hojení, tedy například na tvorbu nových cév a tvorbu kolagenu.
Na dílčích částech experimentu pracovali také vědci z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity a Výzkumného ústavu veterinárního lékařství. Na AF MENDELU se kromě odborníků z Ústavu technologie potravin zapojili i vědci z Ústavu morfologie, fyziologie a genetiky zvířat. „Dělali jsme histologické řezy, které jsme následně barvili různými metodami. Věnovali jsme se například novotvořenému kolagenu, a navíc jsme sledovali tvorbu nových krevních cév,“ říká doktorand Andrej Bátik. Podstatou použité imuno-histo-chemické metody je to, že zvýrazní pouze zvolené buňky. „V našem případě to byly hladko-svalové buňky, které se nacházejí v nově vytvořených cévách. Všech 240 odebraných vzorků jsme si rozdělili na čtverce a společně s profesorem Sládkem ručně počítali, kolik jeden čtverec obsahuje nově vytvořených cév. Na konci jsme si výsledky porovnali a zjistili jsme, že jsme se shodli,“ popisuje Bátik s tím, že zpracování materiálu a následné vyhodnocení nebylo vůbec snadné a vyžadovalo náročný přístup.
Proces hojení je dynamický a vědci proto odebírali vzorky 3., 7., 14. a 21. den po vzniku rány. „Zajímavé bylo, že samotný rybí olej, mupirocin a kombinace nanočástic s rybím olejem měly vrchol tvorby nových cév už 14. den a po něm tvorba klesala. Kdežto kontrolní a ostatní varianty stoupaly až do 21. dne. To značí skutečně zrychlenou tvorbu cév jako předpoklad rychlejší proliferace,“ vysvětluje Zbyšek Sládek z Ústavu morfologie, fyziologie a genetiky zvířat.
„Rozhodně v tuto chvíli nejsme ve stavu, kdy můžeme říct, že začneme do všech náplastí na hojení popálenin přidávat nanočástice s rybím olejem. Léčení kožních ran jsme určitě nevyřešili. Dílčí výsledky jsou nicméně zajímavé a ukazuje se, že náplasti mohou fungovat zase o něco lépe než ty v současnosti používané,“ dodává Komprda.
Už nyní vědci přemýšlí nad dalšími variantami experimentů a možnostmi, jak by se léčivé účinky náplastí pro hojení kožních ran daly ještě více zlepšit. Nabízí se například využití anorganických nanočástic místo těch organických.
Kontakt pro další informace: prof. MVDr. Ing. Tomáš Komprda, CSc., Ústav technologie potravin (AF), e-mail: komprda@mendelu.cz, tel.: +420 545 133 261; prof. MVDr. Zbyšek Sládek, Ph.D., Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat (AF), e-mail: zbysek.sladek@mendelu.cz, tel.: +420 545 133 151; Ing. Andrej Bátik, e-mail: andrej.batik@mendelu.cz, tel.: +420 545 133 523