Лыжники, туристы, военные и другие люди, которые подвергаются воздействию экстремально низких температур, могут получить обморожение. Это болезненная травма, которая возникает, когда на коже образуются кристаллы льда. Многие очень холодные районы также являются отдаленными и задержка в лечении обморожения может привести к тяжелым ранам, рубцеванию и даже ампутации конечностей. Компания ACS Applied Biomaterials разработала крем, который предотвращает обморожение у мышей при нанесении на кожу за 15 минут до воздействия холода.
Обморожение не только лишь убивает клетки кожи, но также может повредить более глубокие ткани, такие как мышцы и кости, временами вызывая вторичные инфекции и необратимое повреждение нервов. Стандартные методы лечения, такие как быстрое согревание пораженной конечности, ориентированы на устранение обморожения тканей, но к моменту лечения многие клетки уже погибают. С недавнего времени ученые стали активнее разрабатывать продукты, которые предотвращают обморожения, в частности электрические обогреватели, вшитые в одежду или трансгенные белки-антифризы. Но такой подход зачастую является дорогостоящим, непрактичным или связан с проблемами безопасности. Муния Гангули и его коллеги хотели проверить свойства предотвращения обморожения комбинации синтетических молекул, как правило применяемых в лабораториях для криоконсервации клеток. Выяснилось, что диметилсульфоксид (ДМСО) препятствует образованию кристаллов льда внутри клеток.
Опытным путём
В начале учёные проверили способность различных количеств ДМСО и ПВА, по отдельности или в комбинации, предотвращать гибель культивируемых клеток в чашке, подвергшейся температуре замерзания. Они обнаружили, что 2% ДМСО в сочетании с 1,6 мг/мл ПВА обеспечивает самую высокую выживаемость клеток (около 80%), защищая при этом клеточную мембрану и цитоскелет. Эта комбинация, которую учёные назвали SynAFP, также позволила клеткам более нормально делиться и экспрессировать белки после холодового стресса. Потом команда смешала SynAFP с имеющимся в продаже кремом с алоэ вера и нанесла его на кожу мышей за 15 минут до снижения температуры тела. Крем уменьшил размер обмороженной раны, повреждение тканей и воспаление, а ещё ускорил заживление по сравнению с отсутствием лечения. Крем не смог предотвратить обморожение при нанесении за 30 и более минут до холодовой нагрузки; тем не менее, многократное применение не повредило кожу. Исследователи говорят, что возможные побочные явления крема-антифриза на людей и то, как часто его нужно наносить повторно, еще предстоит определить.