Po kožni poškodbi namreč človeško telo naravno oblikuje električno polje (EF), ki deluje kot vodilo za vse ostale za (ustrezno) popravilo in reorganizacijo celic in tkiv. Ustvari se zelo šibki enosmerni tok, ki je zelo odvisen od zunanjih dejavnikov.
Akutne rane postanejo kronične
Za večino od nas je rana manjša nadloga, ki se zaceli brez posebnega zavestnega truda. Pri ljudeh s sladkorno boleznijo, periferno žilno boleznijo, oslabeljenim imunskim sistemom (sistemski eritematozni lupus…), pa tudi pri tistih s pogostimi sistemskimi dejavniki, kot sta slaba prehrana in staranje, so akutne rane bolj nagnjene k temu, da postanejo kronične. Kronične rane predstavljajo predstavljajo veliko javno-zdravstveno breme (1 do 3 % celotne porabe za zdravstveno varstvo v razvitih državah, delež s staranjem populacije eksponencialno narašča).
Na proces spreminjanja akutne rane v kronično vplivajo kemijski, mehanski in električini dejavniki: kemotaksija, haptotaksija/durotaksija in elektrotaksija/galvanotaksija. Elektrotaksija je sposobnost celic, da uskladijo svojo migracijo z električnimi polji (EF) v okolici. Dolgo časa je veljalo, da so »elektriki« (elektrotaktičnost) podvržene predvsem celice kože. Novejše študije so potrdile, da so elektrotaktični tudi nevtrofilci, monociti, limfociti, makrofagi in še mnoge druge vrste celic.
Elektrotaktične kožne celice
Kožne celice so elektrotaktične in usmerjeno migrirajo v električnih poljih. To pomeni, da če v petrijevki s kožnimi celicami vzpostavimo električno polje, se celice prenehajo naključno premikati in se začnejo premikati v isto smer. Prav to načelo so uporabili raziskovalci in razvili čip, s katerim so lahko primerjali celjenje ran na umetni koži – pri čemer so ene rane stimulirali z elektriko, druge pa pustili, da se zacelijo brez nje. Razlike so bile osupljive. Električna stimulacija jakosti 200 mV/mm je privedla do tega, da so se rane zacelile trikrat hitreje.
»Čeprav so rane, ki se slabo celijo, velik javnozdravstveni problem, se o njih ne govori veliko. Zato je še toliko bolj pomembno, da jih zdaj lahko naslavljamo z novo metodo«, pravi Maria Asplund, izredna profesorica bioelektronike na Tehnološki univerzi Chalmers, in nadaljuje: »V študiji smo posebej raziskali tudi, ali bi lahko s pomočjo eletrike pospešili celjenje ran tudi pri sladkornih bolnikih. Izkazalo se je, da temu je tako. Električna stimulacija je pospešila hitrost celjenja celo do te mere, da so kožne celice, prizadete zaradi sladkorme bolezni, skoraj postale enake zdravim kožnim celicam.« Naslednji cilj raziskovalcev je natančno ugotoviti, kako različne kožne celice medsebojno komunicirajo, in razviti tehniko, s katero bi lahko ‘skenirali’ rane ter jim individualno prilagodili terapijo z električno stimulacijo.
Vir:
Sebastian Shaner, Anna Savelyeva, Anja Kvartuh, Nicole Jedrusik, Lukas Matter, José Leal, Maria Asplund. Bioelectronic microfluidic wound healing: a platform for investigating direct current stimulation of injured cell collectives. Lab on a Chip, 2023; 23 (6): 1531 DOI: 10.1039/D2LC01045C