Jednou z významných komplikací diabetu je zhoršená schopnost hojení ran. Zhruba 15 % diabetiků trpí chronickými defekty. V některých případech mohou nehojící se diabetické vředy vést až k amputaci dolní končetiny. Ke zhoršenému hojení ran u diabetiků přispívá mnoho faktorů, ale konkrétní mechanismus, který tuto komplikaci způsobuje, zůstává stále předmětem zkoumání. Nyní se odborníkům z Pennsylvánské univerzity podařilo identifikovat klíčový protein, který pomáhá vysvětlit, proč diabetici trpí tímto problémem. Jejich studie byla publikována v odborném časopise Diabetes.
Podporuje nebo potlačuje hojení?
Zatímco dřívější výzkumy naznačovaly, že přítomnost proteinu nazývaného FoxO1 (FoxO1 je označení pro bílkovinu a FOXO1 označuje gen), může mít nepříznivý dopad na hojení, tým z Pennsylvánské univerzity již ve své studii z roku 2013 prokázal, že ve skutečnosti hojení ran podporuje. Jednak chrání buňky před oxidačním stresem a také způsobuje produkci TGF-β1, molekuly důležité pro proces hojení. Nyní se titíž vědci rozhodli prozkoumat, zda stejný faktor není odpovědný za špatné hojení u lidí s diabetem.
Protein FoxO1 působí opačně u zdravých a diabetických myší
Pokusy prováděli na modelu myší. U myší s diabetem se podle očekávání rány hojily pomaleji než u myší bez diabetu. Pokud ale provedli stejný experiment u diabetických myší, jejichž keratinocyty v důsledku genetické úpravy neobsahovaly protein Foxo1, hojení ran se u nich výrazně zlepšilo. Překvapivé je, že účinek podobné genetické modifikace v keratinocytech u normálních myší bez diabetu byl přesně opačný.
Vědci se při svém zkoumání zaměřili na pohyb keratinocytů a proliferaci buněk, které jsou nezbytné pro zacelení vzniklé rány. U myší s diabetem byly pohyb buněk a v menší míře také proliferace buněk za normálních podmínek omezeny. Pokud však keratinocyty diabetických myší postrádaly Foxo1, negativní dopad diabetu byl z velké části potlačen. Stejnou reakci pozorovali i při pokusech s buněčnými kulturami.
Podporuje hojení ran u zdravých a potlačuje u diabetiků
Dalšími pokusy bylo dokázáno, že signální molekuly CCL20 a IL-36γ, obě řízené proteinem FoxO1, hrají významnou roli v procesu, který při diabetu zhoršuje pohyb buněk, a tím také hojení ran.
Bylo totiž zjištěno, že gen FOXO1 stimuluje produkci proteinu TGF-β1, který zlepšuje hojení u normálních myší, ale nedokáže vyvolat jeho produkci u diabetických ran. Naopak v podmínkách diabetu stimuluje FOXO1 nárůst produkce faktorů CCL20 a IL-36γ, které narušují migraci keratinocytů. Tím pádem se gen FOXO1 stává buď pozitivním, nebo negativním faktorem hojení ran v závislosti na tom, zda je zvíře zdravé nebo trpí diabetem.
Jako další krok se vědci chystají prozkoumat, jak se FoxO1 chová u jiných zvířecích modelů a posoudit jeho možnosti pro léčbu ran v oblasti humánní medicíny.