Глюкозочувствительная антиоксидантная гидрогелевая платформа на основе гиалуроновой кислоты для ускоренного заживления диабетических ран

Антиоксидантные гидрогели на основе гиалуроновой кислоты (ГК) показали высокую эффективность в лечении диабетических ран. Однако создание глюкозочувствительных антиоксидантных систем на их основе остаётся серьёзной проблемой. В настоящем исследовании гиалуронатметакрилат (HAMA) модифицировали фенилборной кислотой (PBA) и получили глюкозочувствительное производное гиалуроновой кислоты (HAMA-PBA). Затем сформировали глюкозочувствительную гидрогелевую платформу HAMA-PBA/катехин (HMPC) за счёт образования боронатного эфирного связывания между HAMA-PBA и катехином. Гибридный гидрогель HMPC имел трёхмерную сетчатую структуру и модуль Юнга, сходные с соответствующими характеристиками кожной ткани, а также обладал биосовместимостью. Кроме того, гидрогель HMPC демонстрировал характерное глюкозочувствительное высвобождение катехина и выраженную антиоксидантную активность: он эффективно устранял внутриклеточные активные формы кислорода и защищал клетки от повреждения, вызванного окислительным стрессом, что сопровождалось повышением активности супероксиддисмутазы, стабилизацией соотношения восстановленного и окисленного глутатиона и снижением содержания малонового диальдегида. Результаты экспериментов in vitro и in vivo также показали, что гидрогель HMPC эффективно стимулировал ангиогенез, о чём свидетельствовало повышение экспрессии VEGF и CD31, и уменьшал воспалительную реакцию, о чём свидетельствовали снижение уровня IL-6 и повышение уровня IL-10. Благодаря этому диабетические раны быстро заживали — в течение трёх недель. Это значительно превосходило результаты, полученные в необработанной контрольной группе и группе HMP. Полученные данные указывают на перспективность применения гидрогеля HMPC для лечения диабетических ран.

Значимость: В настоящее время замедленное закрытие хронических диабетических ран, обусловленное избытком активных форм кислорода, остаётся глобальной проблемой. Антиоксидантные гидрогели на основе гиалуроновой кислоты продемонстрировали высокую эффективность в лечении диабетических ран, однако создание глюкозочувствительных антиоксидантных систем на их основе представляет собой сложную задачу. В настоящей работе разработана новая гидрогелевая платформа на основе гиалуроновой кислоты с глюкозочувствительной антиоксидантной активностью для ускоренного заживления диабетических ран. Результаты экспериментов in vitro и in vivo показали, что гидрогель HMPC эффективно стимулирует ангиогенез, о чём свидетельствует повышение экспрессии VEGF и CD31, и уменьшает воспалительную реакцию, о чём свидетельствуют снижение уровня IL-6 и повышение уровня IL-10, способствуя быстрому заживлению диабетических ран в течение трёх недель. Эти результаты указывают на перспективность применения гидрогеля HMPC для лечения диабетических ран.