ไฮโดรเจล "สมาร์ท" สำหรับแผลเบาหวาน: ฆ่าเชื้อ ลดการอักเสบ และช่วยเรื่องน้ำตาล

แผลเบาหวาน โดยเฉพาะแผลที่เท้า มักหายช้า การติดเชื้อ (MRSA และอื่นๆ) ภาวะออกซิเจนรีแอคทีฟ (ROS) สูงเกินไป การอักเสบเรื้อรัง การเจริญเติบโตของหลอดเลือดไม่ดี และระดับน้ำตาลที่สูงเรื้อรัง ล้วนเป็นอุปสรรคต่อการฟื้นฟูผิว ไม่มีวิธีแก้ปัญหาแบบ “ปุ่มเดียว” ง่ายๆ แต่จำเป็นต้องมีระบบที่สามารถแก้ไขปัญหาได้หลายอย่างพร้อมกัน การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารBurns and Trauma

คุณคิดอะไรขึ้นมา?

นักวิจัยได้สร้างไฮโดรเจล DPFI ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือ "ผ้าพันแผลอัจฉริยะ" ที่สามารถฉีดได้ด้วยกระบอกฉีดยา ภายในบรรจุฟลาโวนอยด์ธรรมชาติไดไฮโดรไมริเซติน (DMY) บรรจุในไมเซลล์พอลิเมอร์ PF127-CHO และตัวเจลเองก็ถูกเชื่อมขวางด้วยพอลิเมอร์ PEI ส่วนประกอบนี้มีคุณสมบัติสำคัญสามประการ ได้แก่

• ออกฤทธิ์ต่อต้านแบคทีเรียตั้งแต่นาทีแรก (เนื่องจาก PEI)
• การ “ป้อน” เนื้อเยื่อ DMY ในระยะยาว: จะทำให้ ROS เป็นกลาง เปลี่ยนแมคโครฟาจจากโปรไฟล์การอักเสบ M1 ไปเป็น M2 เพื่อการ “ซ่อมแซม” ลดระดับของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ และสนับสนุนการเจริญเติบโตของหลอดเลือดและการสร้างเยื่อบุผิว
• โบนัสสำหรับการเผาผลาญกลูโคส: DMY เป็นที่รู้จักในฐานะสารประกอบที่ช่วยควบคุมภาวะน้ำตาลในเลือดสูง - ในรูปแบบนี้จะช่วยปรับปรุง "พื้นหลังน้ำตาล" ของการรักษา

ในทางปฏิบัติแล้วการทำงานนี้เป็นอย่างไร?

เจล:

• เกาะติดกับเนื้อผ้าที่ชื้น สามารถรักษาตัวเองได้หลังจากการเสียรูป ผ่านเข็ม (การทำให้เป็นของเหลวโดยการเฉือน) และปล่อย DMY ออกมาอย่างช้าๆ
• ในการทดสอบระดับเซลล์ พบว่าสามารถยับยั้งการเติบโตของ MRSA และ E. coli ลด ROS ลงอย่างรวดเร็ว “ระงับ” การอักเสบ (ลด IL-6/IL-1β/TNF-α ขึ้น เพิ่ม IL-10/IL-4) เร่งการอพยพของไฟโบรบลาสต์ และการสร้าง “ท่อ” โดยเอนโดทีเลียม (รากฐานของหลอดเลือด)
• จากการทดลองกับหนูที่เป็นโรคเบาหวานที่มีบาดแผลที่ติดเชื้อ MRSA พบว่ายาสามารถปิดแผลได้เร็วขึ้น โดยเมื่อถึงวันที่ 15 สูตรหนึ่งสามารถรักษาแผลได้ประมาณ 97% (เทียบกับประมาณ 65% ที่ไม่ได้รับการรักษา) เพิ่มการสร้างคอลลาเจนและการเจริญเติบโตของหลอดเลือดฝอย และลดระดับน้ำตาลในเลือดระหว่างการรักษา

ผ้าพันแผลนี้ต่างจากผ้าพันแผลทั่วไปอย่างไร?

ไฮโดรเจลทั่วไปมีสภาพแวดล้อมที่ชื้นและเป็นเกราะป้องกัน นี่คือแพลตฟอร์มที่สามารถตั้งโปรแกรมได้: ขั้นแรกคือการทำลายจุลินทรีย์ ขั้นที่สองคือสารต้านอนุมูลอิสระและสารต้านการอักเสบ และขั้นที่สามคือการสนับสนุนการเจริญเติบโตของหลอดเลือดและเยื่อบุผิว นอกจากนี้ยังมีผลต่อระดับน้ำตาลในเลือด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแผลเบาหวาน

หลุมพรางอยู่ตรงไหน?

ทุกอย่างแสดงอยู่ในหลอดทดลองและในหนู ก่อนเข้าคลินิก คุณต้อง:

• ยืนยันความปลอดภัย (PEI มีข้อจำกัดด้านความเป็นพิษ - ปริมาณและรูปแบบมีความสำคัญ)
• เพื่อทดสอบความสามารถในการดูดซึมและความเสถียรของ DMY ในผ้าปิดแผลจริง
• ดำเนินการทดลองกับสัตว์ขนาดใหญ่และศึกษาวิจัยทางคลินิกเกี่ยวกับแผลที่เท้า

ความคิดเห็นของผู้เขียน

• เกี่ยวกับความแปลกใหม่ของแพลตฟอร์ม
  “เท่าที่เรารู้ DPFI เป็นไฮโดรเจลตัวแรกที่ผสาน DMY + PEI + PF127-CHO เข้าไว้ด้วยกันอย่างตั้งใจ ให้เป็นโครงสร้างแบบมัลติฟังก์ชันที่สามารถตั้งโปรแกรมการทำงานได้”

• เหตุใดจึงใช้คำว่า "programmability"?
  ผู้เขียนเน้นย้ำถึงลำดับของผลกระทบ: การยับยั้งแบคทีเรียอย่างรวดเร็ว (PEI) → การขจัด ROS และการบรรเทาการอักเสบ (DMY, การสลับ M1→M2) → การกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดใหม่/การสร้างเนื้อเยื่อบุผิว พร้อมกับการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด
  “DPFI เป็นวิธีการบำบัดแบบลำดับขั้นตอนที่มุ่งเป้าไปที่จุดสำคัญในการสมานแผลของผู้ป่วยเบาหวาน”

• ยืนยันการออกฤทธิ์หลายเป้าหมาย
  “การทดสอบทั้งในหลอดทดลองและในร่างกายอย่างครอบคลุมแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย ต้านอนุมูลอิสระ และต้านการอักเสบของ DPFI รวมถึงการสนับสนุนการเพิ่มจำนวนเซลล์ การสร้างหลอดเลือด และการควบคุมระดับน้ำตาลกลูโคส”

• เกี่ยวกับศักยภาพทางคลินิก:
  “DPFI เป็นกลยุทธ์บูรณาการที่มีแนวโน้มดีสำหรับการจัดการแผลเบาหวานเรื้อรังที่ดีขึ้น และสมควรได้รับการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเพื่อการประยุกต์ใช้ทางคลินิก”

• เกี่ยวกับ "ปริมาณยาในฐานะเครื่องมือ"
  ผู้เขียนระบุว่า ปริมาณ DMY ที่สูงขึ้นจะยับยั้งการอักเสบและปริมาณแบคทีเรียได้ดีกว่า ในขณะที่ปริมาณ DMY ที่ต่ำกว่าจะช่วยสนับสนุนการสร้างหลอดเลือดใหม่ได้ดีกว่า จำเป็นต้องมีการปรับปริมาณยาให้เหมาะสมสำหรับระยะการรักษา

• ด้านความปลอดภัย
  ผู้เขียนสังเกตเห็นว่าเจลมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี (เม็ดเลือดแดงแตกน้อยกว่า 5% ตาม ISO) ไม่มีความเป็นพิษที่สังเกตได้ต่ออวัยวะของสัตว์ และมีคุณสมบัติในการยึดเกาะและซ่อมแซมตัวเองของเจล ซึ่งสะดวกต่อการนำไปใช้ทำผ้าพันแผล

• ข้อจำกัดและขั้นตอนต่อไป:
  “ผลลัพธ์อยู่ในเซลล์และหนู จำเป็นต้องมีการศึกษาในสัตว์ขนาดใหญ่ การศึกษาเภสัชจลนศาสตร์/ความคงตัว การปรับแต่งสูตรอย่างละเอียด (รวมถึงพิษที่อาจเกิดขึ้นจาก PEI) จากนั้นจึงทำการทดลองทางคลินิกในระยะเริ่มต้น (เช่น ในแผลที่เท้า)”

สรุป

DPFI เป็นแผ่นปิดแผลแบบ “อเนกประสงค์” ที่น่าจับตามองสำหรับแผลเบาหวานที่ซับซ้อน โดยสามารถต่อสู้กับแบคทีเรีย บรรเทาความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบ ส่งเสริมการเจริญเติบโตของหลอดเลือด และช่วยควบคุมระดับน้ำตาลได้ในเวลาเดียวกัน แม้จะยังห่างไกลจากชุดปฐมพยาบาล แต่แนวคิดนี้ดูเหมือนจะสมเหตุสมผลสำหรับปัญหาที่มาตรการเดียวแทบจะไม่พอ