Биоадгезивный гидрогель на основе кожи лосося, содержащий оксиды переходных металлов, способствует заживлению инфицированных MRSA ран, иммунорегуляции и неоваскуляризации

Несмотря на способность способствовать регенерации тканей, децеллюляризованный внеклеточный матрикс (dECM), богатый питательными веществами, легко подвергается воздействию бактерий окружающей среды. Кроме того, материалы на основе dECM обладают низкой механической прочностью и быстро биодеградируют, что существенно ограничивает их применение для заживления ран. Для решения этих проблем разработана новая платформа биогидрогеля на основе dECM из кожи лосося (FdECM), содержащего оксиды переходных металлов (TMO), для усиления антибактериального действия и заживления ран. Сначала к FdECM, полученному с помощью децеллюляризации, посредством амидирования привили фоточувствительные группы ангидрида метакриловой кислоты (MA), затем в него инкапсулировали нанофлоресценты диоксида марганца (MnO), декорированные наноточками серебра (Ag; ζ-потенциал −20 мВ, размер 300 нм). Полученный композит обозначили FdECM-MA-Ag-MnO (сокращённо Fd-AM). Он обладал высокой адгезивностью и биосовместимостью, а также улучшенными механическими свойствами. FdECM и наночастицы Ag-MnO синергически снижали окислительный стресс в клетках и способствовали образованию эндотелиальными клетками трубчатых структур. Исследования in vitro и in vivo показали, что при деградации биосовместимого биогидрогеля Fd-AM высвобождается Ag-MnO: MnO уменьшает гипоксию, а наноточки серебра эффективно подавляют метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA). Биогидрогель Fd-AM способствовал переходу макрофагов к фенотипу M2, что подтверждалось повышением уровня IL-10 и CD206 (маркера макрофагов M2), а также снижением уровня IL-6 и iNOS (маркера макрофагов M1). Кроме того, композит усиливал отложение коллагена, обладал антиоксидантными свойствами и повышал уровень CD31. В целом биогидрогель Fd-AM, содержащий оксиды переходных металлов, сочетал антибактериальное и антиоксидантное действие и способствовал регенерации тканей и ангиогенезу в ранах, инфицированных MRSA.