Fræðigrein

Ágrip

Inngangur: Affrumað roð Atlantshafsþorsks (Gadus morhua) hefur verið notað undanfarin ár til meðhöndlunar á þrálátum sárum. Tíðni sykursýki hefur aukist mikið í heiminum en ein af afleiðingum hennar eru þrálát sár. Markmið rannsóknanna var að kanna vefjasamrýmanleika og eiginleika sem skipta máli fyrir nýtingu roðsins til viðgerðar á líkamsvef.      

Efniviður og aðferðir: Bygging affrumaðs roðs var metin með smásjárskoðun. Mat á vefjasamrýmanleika græðlingsins var framkvæmd af vottaðri sérhæfðri rannsóknarstofu. Próteinhluti efnisins var kannaður með próteinrafdrætti. Seyting frumuboðanna interleukin-10 (IL-10) og IL-12p40, IL-6 og TNF-α frá einkjörnungum (monocytes) eða stórátfrumum (macrophages) í uppleystum próteinhluta efnisins var mældur með Elísu-prófi. Áhrif roðsins á nýmyndun æða in vivo var metin með æða- og þvagbelgshimnulíkani í hænufóstrum.     

Niðurstöður: Smásjármyndir sýna að bygging affrumaðs roðs er holótt. Efnið stóðst öll vefjasamrýmanleikapróf. Við rafdrátt próteinsýnis komu í ljós prótein á stærðarbilinu 115-130 kDa sem er einkennandi fyrir bandvef. Roðið reyndist ekki hafa marktæk áhrif á seytingu IL-10, IL-12p40, IL-6 eða TNF-αfrá einkjörnungum eða stórátfrumum. Græðlingurinn hefur marktæk örvandi áhrif á æðamyndun í æða- og þvagbelgshimnulíkani.    

Ályktun: Niðurstöðurnar sýna að affrumað roð er skaðlaust og veldur ekki bólgusvari. Græðlingurinn inniheldur meðal annars bandvef líkt og mannshúð. Affrumað roð hefur marktæk örvandi áhrif á æðamyndun og smásjármyndir af byggingu roðsins sýna að hún sé vel til þess fallin að styðja innvöxt frumna. Samanburðarrannsókn sem hefur verið birt, tvíblind og slembiröðuð, sýndi að sár meðhöndluð með affrumuðu roði greru hraðar en sár meðhöndluð með stoðefni úr svínavef. Líklegt er að ástæða þessa bætta sáragróanda sé meðal annars vegna eiginleika roðsins sem hér er lýst.

Inngangur

Árið 2014 gaf Matvæla- og lyfjastofnun Bandaríkjanna (Food and Drug Administration, FDA) íslenska nýsköpunarfyrirtækinu Kerecis markaðsleyfi til sölu á affrumuðu þorskroði ætluðu til meðhöndlunar á sárum. Markaðsleyfi á Evrópska efnahagssvæðinu fylgdi í kjölfarið, veitt af þar til bærri samevrópskri stofnun. Í ársbyrjun 2015 gaf sjúkrasamlag bandaríska heilbrigðisráðuneytisins út sérstakan endurgreiðslulykil fyrir vöruna sem settur er í gagnagrunn sjúkrasamlaga þar vestra.¹Veiting áðurnefndra viðurkenninga er háð ströngum kröfum um öryggi og gagnsemi í klínískri notkun.

Græðlingurinn er markaðssettur undir vörumerkinu Kerecis Omega3 Wound. Um er að ræða affrumaðan fjargræðling en íslensku heitin sem hafa verið notuð fyrir mismunandi tegundir græðlinga eru:

 i. samgræðlingur (autograft, vefur fluttur á milli staða á sama einstaklingi),

ii. mótgræðlingur (allograft, vefur fluttur milli einstaklinga) og

iii. fjargræðlingur (xeno-graft, vefur fluttur frá dýri).

Forsendur markaðsleyfa eftirlitsaðila eru ýtarlegar prófanir til að staðfesta virkni og öryggi vörunnar. Framleiðsla þarf jafnframt að uppfylla staðla um góða framleiðsluhætti. Rannsóknir sem liggja að baki ofangreindum markaðsleyfum eru töluverðar og er ætlunin að gera grein fyrir nokkrum þeirra í þessari grein – og jafnframt að seðja fróðleiksþorsta vísindasamfélagsins um hvað felst í ofangreindum áföngum. Í ljósi umfangsmikillar rannsóknaráætlunar sem stendur yfir til að staðfesta enn frekar virkni tækninnar, er einnig mikilvægt að greiður aðgangur sé að þeim gögnum sem til eru.

Kerecis Omega3 hefur verið í notkun síðan 2010, fyrst til rannsókna og síðan til meðhöndlunar á þrálátum sárum. Tvíblind, slembiröðuð samanburðarrannsókn á 162 sárum sýndi að sár meðhöndluð með affrumuðu fiskiroði gróa fyrr en sár meðhöndluð með sambærilegum vörum úr svínaþörmum.² Meginmunurinn á vörunum tveimur er fituinnihaldið.³ Talsverð hætta er á smiti milli spendýra og eru spendýra-fjargræðlingar því meðhöndlaðir með sterkum sápum til að fjarlægja sem mest af efnum sem gætu borið veirur. Eftir slíka vinnslu stendur því eftir bandvefurinn einn.⁴ Þar sem ekki er talin hætta á sjúkdómasmiti milli fiska og manna er sápun miklu minni á þorskroði Kerecis og inniheldur hið affrumaða þorskroð því ekki einungis bandvef heldur einnig fitur, þar með talið fjölómettaðar fitusýrur en handrit með þessum niðurstöðum er í bígerð. Fituinnihaldið er ein af ástæðunum fyrir því að farið var að nota roðið sem sáravöru. Omega-3 fitusýrur hafa verið tengdar við bólguminnkandi áhrif⁵ og einnig hamlandi áhrif á bæði bakteríur⁶ og veirur.⁷

Þrálát eru þau sár sem gróa ekki þrátt fyrir að orsök þeirra hafi verið leiðrétt. Dæmi um slíkt er þegar slagæðaflæði er lagað hjá sjúklingi með æðasjúkdóm eða truflun á blóðsykri leiðrétt hjá sykursýkisjúklingi.⁸ Þörf er á nýjum aðferðum til meðferðar á þrálátum sárum og því mikill áhugi á að þróa ný meðferðarúrræði. Ástæðan er, auk hækkaðs dánaraldurs, að algengi sykursýki í heiminum hefur aukist gríðarlega og er oft talað um faraldur í því sambandi.⁹ Þrálát sár eru algengur fylgikvilli sykursýki, fjölmennustu aldurshóparnir eru ekki ennþá orðnir gamlir svo búist er við að slíkum fylgikvillum fjölgi. Þannig fá um 15% allra sykursýkisjúklinga einhvern tíma fótasár, en þau eru algengasta orsök aflimunar fóta.¹⁰ Eftirspurn eftir meðhöndlunaraðferðum á þrálátum sárum hefur því aukist mikið¹¹ og stoðefni úr roði er ætlað að mæta þeirri eftirspurn. Hingað til hafa öll stoðefni af þessu tagi verið gerð úr spendýravef.¹² Þau eru meðal annars notuð til að meðhöndla sár, til viðgerða á kviðarholsvegg, uppbyggingar á brjóstum eftir brjóstnám og til viðgerða á heilabasti.¹³Prófanir á affrumuðu roði til meðhöndlunar á heilabasti í kindum hafa gefið góða raun.¹⁴

Framleiðsla affrumaða roðsins felst í því að fjarlægja varlega með söltum allar frumur roðsins þannig að sem minnst sé hreyft við náttúrulegri byggingu roðsins og efnasamsetningu. Roðið fer í gegnum staðlað framleiðsluferli sem felst í affrumun, frostþurrkun og dauðhreinsun, annaðhvort með etýlenoxíði eða gammageislun. Einkum er lögð áhersla á að halda fitusýrum roðsins eftir en talið er að virkni þeirra skapi sérstöðu vörunnar og bættan sáragróanda. Affrumaða roðið er um það bil einn millimetri að þykkt og bygging þess ekki eins og ólík mannshúð og ætla mætti.¹⁵Roðið samanstendur af þremur lögum eins og húð manna; yst er yfirhúð, þar fyrir neðan leðurhúð og síðan húðbeður. Leður- og húðbeðslag roðs er bandvefur sem er sterkur og jafnframt teygjanlegur.¹⁶Meginmunurinn á byggingu roðs og mannshúðar er að hornlag (keratínlag) er varla til staðar í yfirhúðarlagi roðsins og í roðinu er hreistur í stað hára¹⁷sem er fjarlægt við framleiðslu roðsins.

Eðlilegt ferli sáragróanda skiptist í fjögur stig sem skarast: storkufasa, bólgufasa, vaxtarfasa með myndun holdfyllingar og að lokum umbyggingu og myndun örvefs. Í þrálátum sárum er bólgufasinn viðvarandi. Borið saman við eðlileg sár einkennast þrálát sár af eyðingu millifrumuefnis, færri frumuskiptingum, færri vaxtarþáttum og mikilli próteinasavirkni.¹⁸ Aukið ískrið bólgufrumna í þrálátum sárum leiðir til meiri styrks próteinasa sem brjóta niður millifrumuefni, vaxtarþætti, prótein og viðtaka, og koma þar með í veg fyrir eðlilegan sáragróanda.¹⁹ Þegar stoðefnum úr bandvef er komið fyrir í þrálátum sárum er almennt talið að stoðefnin stuðli að endurmyndun vefja með því að tempra próteinasavirkni og styðja við vefjauppbyggingu.²⁰

Markmið rannsóknanna var að kanna vefjasamrýmanleika affrumaðs þorskroðs og eiginleika sem skipta máli fyrir nýtingu þess til viðgerðar á líkamsvef.  

Efniviður og aðferðir

Duftun

Affrumuðu roði (Kerecis™ Omega3 Wound, Kerecis ehf, Ísafirði) var dýft í fljótandi köfnunarefni og duftað með Mikro-Dismembrator S (Sartorius, Göttingen, Þýskalandi) í Nýsköpunarmiðstöð Íslands.

Smásjármyndir

Sýni af affrumuðu roði voru undirbúin fyrir skoðun og myndatöku með rafeindasmásjá af gerðinni Supra 25 (Leo Electron Microscopy Ltd, Cambridge) hjá Nýsköpunarmiðstöð Íslands (mynd 1a-b). Fyrir myndatöku með ljóssmásjá af gerðinni Leica DMIRB (Kerfislíffræðisetur, Háskóli Íslands) voru sýni af roðinu fest með 10% formalíni og síðan lituð með hematoxýlíni og eosíni undir stöðluðum aðstæðum hjá Vefjarannsóknarstofunni í Reykjavík (mynd 1c). Fyrir myndatöku með confocal-smásjá af gerðinni Olympus FV1200 (Lífvísindasetri Háskóla Íslands) voru sýni af roðinu fest í 10% formalíni. Ekki þurfti að lita roðið fyrir skoðun með confocal-smásjá þar sem roðið gefur frá sér sjálfvirka flúr-ljómun við vissar bylgjulengdir, í þessu tilviki var roðið örvað með 488 nm ljósi (mynd 1d). Kjarnalitun (NucBlue, Life technologies) var neikvæð.

Vefjasamrýmanleiki

Ýmis próf á lífsamrýmanleika roðsins voru framkvæmd af vottuðum rannsóknarstofum sérhæfðum í slíkum rannsóknum (Toxikon, Massachusetts, Bandaríkjunum og Isotron Laboratories, Tullamore, Írlandi). Vefjasamrýmanleikapróf eru eitt af fjölmörgum skilyrðum eftirlitsstofnana fyrir markaðsleyfum. Öll próf á græðlingnum voru framkvæmd samkvæmt stöðlum Alþjóðlegu staðlasamtakanna (International Organization for Standardization, ISO) (tafla I).

Rafdráttur á pólýakrílamíðgeli

Til þess að greina bandvefsgerð roðsins var duftuðu roði blandað við glúkósastuðpúðalausn (0,2 M Tris, 0,4 M NaCl, 0,4 M CaCl₂ og 1 M glúkósi). Kollagenlausnir (Sigma-Aldrich, Missouri, Bandaríkjunum) ásamt próteinkvarða (protein ladder) (Thermo Fischer Scientific, Massachusetts, Bandaríkjunum) voru notaðar sem stærðarviðmið. Kollagenlausnirnar innihéldu annaðhvort kollagen I, einangrað úr rottuhala, eða kollagen II, einangrað úr hænubrjóski. Öllum sýnum var blandað saman við hleðslulausn (loading buffer) (62,5 mM Tris-HCl, 2% SDS, 10% glýseról, 5% 2-beta-merkaftóetanól og 0,01% blátt brómófenól) í hlutföllunum 1:1 áður en þeim var hlaðið á 15% pólýakrílamíðgel og þau rafdregin. Sýni voru rafdregin við 4°C og 70 volt í rúmar 120 mínútur (mynd 2).

Bólguvakapróf

Einkjörnungafrumulína af gerð THP-1 var keypt frá DSMZ, Leibnitz, Þýskalandi. THP-1 frumurnar voru ræktaðar í RPMI-1640 frumuæti ásamt eftirfarandi íbætiefnum (Thermo Fischer Scientific): pensillíni (100 U/mL) og streptómýsíni (100 µg/mL) og hitaóvirkjuðu kálfasermi (10%). Einkjörnungum var sáð með þéttleikanum 5x105 frumur/cm2 í 24-holu bakka og ræktaðar í frumuræktarskáp við 90% raka, 5% koltvíoxíð og 37°C. Frumur fengu þrjár mismunandi meðferðir (mynd 3) með eða án roðs: enga örvun, interferón gamma (IFNγ) (100 U/mL) og lípópólýsakkaríð (LPS) (0,75 µg/mL) (Sigma-Aldrich), eða forból-12-mýristat-13-asetat (PMA) (50 ng/mL) (Calbiochem, Darmstadt, Þýskalandi) ásamt LPS (0,75 µg/mL). Einkjörnungar sem voru örvaðar fengu fyrst IFNγ í þrjár klukkustundir og síðan hringskífu (1 cm2) af roði ásamt LPS í 48 klukkustundir til viðbótar. Til að virkja einkjörnunga yfir í stórátfrumur fengu þær fyrst PMA í 48 klukkustundir. Stórátfrumurnar voru síðan örvaðar með LPS í 48 klukkustundir, með eða án hringskífu (1 cm2 = 0,024 g) af roði.21 Að lokum var lífvænleiki frumurækta metinn með XTT (2,3-bis-(2-metoxý-4-nítró-5-súlfófenýl)-2H-tetrasólíum-5-karbóxanilíð) prófi (Biotium, Kaliforníu, Bandaríkjunum). Floti af frumuræktum var safnað og styrkur Interleukin-10 (IL-10), Interleukin-6 (IL-6), Tumor Necrosis Factor-alfa (TNFα) og Interleukin-12 (IL-12p40) mælt með Elísuprófi (R&D Systems, Minneapolis, Bandaríkjunum). Munur milli meðhöndlunar með roði og án var metinn með stúdents-T prófi og marktækur munur táknaður með *: p≤0,05.

Æða- og himnuþvagbelgspróf in vivo

Til að meta áhrif græðlingsins á æðamyndun in vivovar notað æða- og þvagbelgshimnupróf í hænufóstri (chick chorioallantoic membrane assay, chick CAM).²² Frjó hænuegg voru geymd í 7 daga í hitaskáp og prófefnum komið fyrir á mælisvæði sem var skilgreint með plastskífu fyrir innan gat á skurninni. Öll prófefni sem sett voru á æða- og þvagbelgshimnuna voru fyrst sæfð með 96% etanóli, sem innihélt einnig hýdrókortisón (2,5 mg/mL) (Sigma-Aldrich) síðan leyft að þorna. Filterpappírsskífur (Sigma-Aldrich) vættar með VEGF (1 µg/mL) (Thermo Fischer Scientific) í afjónuðu vatni voru notaðar sem jákvætt viðmið, skífur vættar með afjónuðu vatni sem neikvætt. Roðið var einnig vætt í afjónuðu vatni áður en það var sett á æða-og þvagbelgshimnuna. Myndir voru teknar með með víðsjá (Leica MZ7,5, Mayer Instruments, Houston, Bandaríkjunum) fyrir og eftir að prófefni voru sett á mælisvæði æða- og þvagbelgshimnunnar. Eftir 48 klukkustundir í hitaskáp voru eggin tekin út og prófefnin tekin af æða- og þvagbelgshimnunni. Teknar voru myndir af mælisvæðinu sem prófefnin voru í snertingu við (mynd 4a). Breyting á æðamyndun fyrir og eftir ísetningu prófefna var metin, annars vegar með því að telja æðagreinar innan tiltekins stærðarbils (mynd 4b) og hins vegar með því að meta hlutfallslega breytingu á flatarmáli æða (mynd 4c). ImageJ var notað til skerpa myndirnar til þess að auðvelda greinatalningu á æðum og meta hlutfall flatarmáls æða á æða- og þvagbelgshimnunni.

Niðurstöður

Bygging græðlingsins opin og trefjótt

Til að greina byggingu affrumaða roðsins og athuga hvernig hún hentar fyrir innvöxt frumna var stuðst við þrjár mismunandi myndgreiningaraðferðir: rafeindasmásjá, ljóssmásjá og confocal-smásjá. Rafeinda- og ljóssmásjármyndir af þverskurði roðsins sýna að það er holótt en við jaðarinn er efnið þéttast (mynd 1a-c). Engar frumur sjást á myndum teknum með rafeindasmásjá (mynd 1a-b) og engir kjarnar sjást í ljóssmásjá, sem gefur til kynna að allar frumur hafi verið fjarlægðar úr roðinu (mynd 1c). Mynd tekin með confocal-smásjá sýnir að roðið virðist vera byggt upp af þráðum sem snúa hornrétt hverjir á aðra svipað og í ofnu klæði (mynd 1d). Allar aðferðir við myndgreiningu voru framkvæmdar að minnsta kosti þrisvar (n=3).

Græðlingurinn er skaðlaus

Eftirfarandi próf á vefjasamrýmanleika græðlingsins voru framkvæmd af óháðum aðilum undir stöðluðum aðstæðum (tafla I): 3-(4,5-ímetýlþíasól-2-ýl)-2,5-dífenýltetrasólíum-próf (MTT) gaf til kynna að roðið hefði ekki marktæk áhrif á lifun frumna (MTT-próf, tafla I). Niðurstöður minimum essential medium-prófs (MEM) gaf til kynna að roðið hefði ekki sjáanleg áhrif á lögun frumna (MEM-próf, tafla I). Þegar roðið var grætt í kanínuvöðva greindust engin sjáanleg eitrunaráhrif en merki um vægt bólgusvar greindist í upphafi (ígræðsla í vöðva, tafla I). Roðið hafði ekki áhrif á bólgusvar í húð kanína (prófun á ertingu húðar, tafla I) og framkallaði ekki ofnæmisviðbrögð í húð naggrísa (Buehler-próf, tafla I). Magn inneiturs (endotoxin) í roðinu var mælt og reyndist vera innan viðmiðunarmarka (inneiturspróf, tafla I). Uppleyst roð sem gefið var í æð á tilraunadýrum reyndist hvorki vera eitrað í músum (vökvi í æð, tafla I) né kanínum (sótthitapróf, tafla I). Hvað krabbameinsvaldandi áhrif varðar hafði roðið ekki marktæk (p≤0,05) áhrif á tíðni stökkbreytinga í bakteríum (Ames-próf, tafla I) og ekki sjáanleg áhrif á form litninga í frumuræktun (litningafrávikspróf, tafla I). Roðið hafði heldur ekki marktæk (p≤0,05) áhrif á aukningu örkjarna við mergfrumuskiptingar í músum (örkjarnapróf, tafla I). Engin eitrunaráhrif mældust þegar roðið var sett undir húð á rottum í 90 daga (subchronic toxicity próf, tafla I). Niðurstöður vefjasamrýmanleikaprófanna sýna að græðlingurinn er skaðlaus.

Græðlingurinn inniheldur kollagen I

Kollagen II er samsett úr þremur α1 (130 kDa) peptíðkeðjum, kollagen I er samsett úr tveimur α1 peptíðkeðjum og einni α2 (115 kDa) peptíðkeðju²³ og eru rafdráttarróf kollagens I og kollagens II í samræmi við það. Rafdráttur á roði sýnir dauft band í kringum stærðarbilið 115-130 kDa sem talið er að svari til α1 og α2 undireininga kollagens I (n=3) (mynd 2).

Græðlingurinn hafði ekki marktæk áhrif á seytingu bólguvaka

Engin marktæk breyting varð á seytingu IL-10, IL-12p40, IL-6 eða TNF-α milli eftirtalinna para af hópum: einkjörnunga sem fengu roð eða enga meðferð (mynd 3a), einkjörnunga sem fengu roð ásamt örvun með LPS eða enga meðferð (mynd 3b), stórátfrumna sem fengu roð ásamt örvun með LPS eða enga meðferð (mynd 3c). Affrumað roð hafði auk þess engin marktæk áhrif á lífvænleika stórátfrumna miðað við niðurstöður XTT-prófs (sjá viðauka á heimasíðu blaðsins).

Græðlingurinn hafði marktæk áhrif á æðamyndun

Marktæk aukning var á fjölda æðagreina á æða-og þvagbelgshimnum kjúklingafóstra sem fengu roð (p≤0,01) (mynd 4a-b) og einnig á flatarmáli æða á æða- og þvagbelgshimnunni sem var í snertingu við roð (p≤0,01) (mynd 4a og 5c).

Umræða

Markmið verkefnisins var að athuga hvort affrumað roð er öruggt fyrir klíníska notkun og athuga nánar eðliseiginleika roðsins sem eru taldir skipta máli fyrir vefjaviðgerðir. Bygging og próteinsamsetning roðsins var metin með smásjárskoðunum og próteinraf-drætti. Áhrif roðsins á bólgusvar frumna var athuguð með in vitrotilraunum og áhrif á æðamyndun með in vivolíkani.

Smásjárskoðun. Græðlingurinn var skoðaður með þremur mismunandi myndgreiningaraðferðum (myndir 1a-d) og gefa þær allar til kynna að engar frumur sé að finna í roðinu. Þessar myndir staðfesta að affrumunarfasi framleiðslunnar á roðinu hefur tilætlaða verkan. Í vefjalitun binst eosín próteinunum ósértækt (mynd 1c). Á myndum af roðinu með confocal-smásjá sjást bandvefsþræðir sem raðast hornrétt hverjir á aðra. Roðsýnið var örvað með 488 nm ljósi í confocal-smásjánni og gaf við það frá sér ljós á bilinu 505-525 nm (mynd 1d). Millifrumuefni gefur frá sér sjálfvirka flúrljómun sem kemur aðallega frá elastíni og kollageni.²⁴ Á rafeindasmásjármyndunum má sjá hólfaskiptinguna í efninu og smásæja byggingu þess (mynd 1a-b). Þræðirnir í roðinu minna á byggingu kollagenþráða (mynd 1b og 1d). Hólfaskiptingin vakti vonir um að roðið gæti myndað hagstæðan grundvöll fyrir innvöxt og bólfestu fyrir frumur líkamans (mynd 1a-c).

Próteinrafdráttur.Rafdráttarrófi roðsins svipar til rafdráttarrófs kollagens I sem er algengasta gerð kollagens í húð manna.²⁵ Ef roðið innihéldi aðallega kollagen II væri þess að vænta að sjá band við stærðarbilið 130 kDa þar sem kollagen II er samsett úr þremur α1 peptíðkeðjum.²⁶Önnur ástæða þess að kollagen II er ekki talið vera til staðar í roðinu er að anti-kollagen II mótefni mælast ekki í sermi músa sem voru bólusettar með uppleystu roði.²⁷

Vefjasamræmanleiki.Niðurstöður prófana á eitrunaráhrifum roðsins sem framkvæmdar voru af vottuðum og þar til bærum rannsóknarstofum sýna að roðið er skaðlaust (tafla I). Kerfi þeirra stofnanna sem veita markaðsleyfi fyrir lækningavörur byggja á sérstökum ISO-stöðlum um vefjasamræmanleika og skilgreina þeir aðferðir sem sýna með óyggjandi hætti fram á skaðleysi. Í töflu I eru ýmsum vefjasamrýmanleikaprófum lýst, allt frá einföldum prófunum þar sem efnið er leyst upp og penslað á húð dýra, í rannsóknir á litningum og músamerg. Niðurstaðan er sú að affrumað roð er skaðlaust. Þessi grein fjallar um notkun roðsins á rofna húð en til þess að uppfylla reglugerðarákvæði um notkun í ígræðslur þarf að framkvæma fleiri vefjasamrýmanleikapróf. Meðal annars svokallað subchronic toxicity test próf sem sýndi ekki fram á eitrunaráhrif (tafla I).

Bólguvakapróf.Óeðlilega hár styrkur bólguboðefna er meðal þess sem einkennir þrálátt sáraástand.²⁸ Það er því mikilvægt að lækningavörur ætlaðar til meðhöndlunar á þrálátum sárum örvi ekki bólgusvar. Engin marktæk áhrif á bólgusvar greindust þegar roðið var sett í tæri við kanínuhúð (tafla I) og niðurstöður Elísu-prófs á seytingu frumuboða bendir til þess að roðið hafi ekki teljandi áhrif á bólgusvar í einkjörnungum né stórátfrumum (mynd 3a-c). Vægt bólgusvar sem sást þegar roðið var grætt við vöðva kanína (tafla I) á fyrstu vikum ígræðslu er eðlilegt þegar um framandi hlut er að ræða og í samræmi við það sem áður hefur verið lýst við ígræðslu hliðstæðra stoðefna í vöðva.²⁹

Æðamyndun.Nýmyndun æða er nauðsynleg til að byggja upp nýjan vef í sárum³⁰ og því er æskilegt að græðlingur stuðli að eða hindri ekki nýmyndun æða. Roðið hafði marktæk örvandi áhrif á æðamyndun í hænufóstri (mynd 4a-c). Óljóst er hvort þessi eiginleiki roðsins til að örva æðamyndun sé tilkominn vegna æðavaxtarþátta eða fólginn í byggingu roðsins. Mögulegt er að þessi virkni sé ástæða þess að sár meðhöndluð með affrumuðu þorskroði lokast fyrr en sár meðhöndluð með affrumuðum svínaþörmum eins og áður var nefnt.

Lokaorð

Affrumaða þorskroðið gæti búið yfir fleiri ókönnuðum eiginleikum sem stuðla að sáragróanda og þá sérstaklega eiginleikum sem tengjast fituinnihaldi efnisins. Vegna sjúkdómasmithættu³¹þarf að nota harkalegri aðferðir til að affruma samkeppnisvörur úr spendýravef, sem veldur því að fiturnar eru fjarlægðar úr vefnum.³²Þekkt er að þurrvigt roðs úr Atlantshafsþorskinum samanstendur aðallega af próteinum og fitu.³³ Fituinnihald hins affrumaða roðs hefur verið staðfest og er unnið að birtingu þeirra gagna. Omega-3 fitusýrur eru taldar geta temprað óeðlilegt bólguástand í þrálátum sárum³⁴ og gætu því verið mikilvægar fyrir eiginleika roðsins til að örva sáragróanda.

Á heildina litið sýna niðurstöðurnar sem hér hafa verið til umfjöllunar að affrumað roð er skaðlaust, vel vefjasamrýmanlegt og býr yfir eiginleikum sem styðja vefjaviðgerð. Framtíðarrannsóknir á roðinu felast meðal annars í því að efnagreina hið affrumaða roð, og þá aðallega fituinnihald. Einnig standa yfir samanburðarrannsóknir við samkeppnisvörur á markaði sem allar eru unnar úr spendýrum. Ýmis rannsóknarverkefni á affrumuðu roði eru nú í bígerð, bæði grunn- og klínískar rannsóknir. Þessar rannsóknir munu varpa betra ljósi á eiginleika roðsins fyrir enduruppbyggingu líkamsvefja.

Heimildir

1. accessdata.fda.gov/cdrh_docs/pdf13/K132343.pdf - febrúar 2015.

2. Baldursson BT, Kjartansson H, Konradsdottir F, Gudnason P, Sigurjonsson GF, Lund SH. Healing rate and autoimmune safety of full-thickness wounds treated with fish skin acellular dermal matrix versus porcine small-intestine submucosa: a noninferiority study. Int J Low Extrem Wounds 2015; 14: 37-41. http://dx.doi.org/10.1177/1534734615573661 PMid:25759413

3. Chang J, DeLillo NJ, Khan M, Nacinovich MR. Review of small intestine submucosa extracellular matrix technology in multiple difficult-to-treat wound types. Wounds Compend Clin Res Pract 2013; 25: 113-20. PMid:25866891

4. Hodde J, Hiles M. Virus safety of a porcine-derived medical device: evaluation of a viral inactivation method. Biotechnol Bioeng 2002; 79: 211-6. http://dx.doi.org/10.1002/bit.10281 PMid:12115437

5. Calder PC. Marine omega-3 fatty acids and inflammatory processes: Effects, mechanisms and clinical relevance. Biochim Biophys Acta 2015; 1851: 469-84. http://dx.doi.org/10.1016/j.bbalip.2014.08.010 PMid:25149823

6. Mil-Homens D, Bernardes N, Fialho AM. The antibacterial properties of docosahexaenoic omega-3 fatty acid against the cystic fibrosis multiresistant pathogen Burkholderia cenocepacia. FEMS Microbiol Lett 2012; 328: 61-9. http://dx.doi.org/10.1111/j.1574-6968.2011.02476.x PMid:22150831

7. Imai Y. Role of omega-3 PUFA-derived mediators, the protectins, in influenza virus infection. Biochim Biophys Acta 2015; 1851: 496-502. http://dx.doi.org/10.1016/j.bbalip.2015.01.006 PMid:25617737

8. O'Meara S, Cullum N, Majid M, Sheldon T. Systematic reviews of wound care management: (3) antimicrobial agents for chronic wounds; (4) diabetic foot ulceration. Health Technol Assess Winch Engl 2000; 4: 1-237.

9. Lam DW, LeRoith D. The worldwide diabetes epidemic. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes 2012; 19: 93-6. http://dx.doi.org/10.1097/MED.0b013e328350583a PMid:22262000

10. Reiber GE, Lipsky BA, Gibbons GW. The burden of diabetic foot ulcers. Am J Surg 1998; 176: 5S-10S. http://dx.doi.org/10.1016/S0002-9610(98)00181-0

11. Sen CK, Gordillo GM, Roy S, Kirsner R, Lambert L, Hunt TK, et al. Human skin wounds: a major and snowballing threat to public health and the economy. Wound Repair Regen Off Publ Wound Heal Soc Eur Tissue Repair Soc 2009; 17: 763-71. http://dx.doi.org/10.1111/j.1524-475x.2009.00543.x

12. Iorio ML, Shuck J, Attinger CE. Wound healing in the upper and lower extremities: a systematic review on the use of acellular dermal matrices. Plast Reconstr Surg 2012; 130: 232S-41S. http://dx.doi.org/10.1097/PRS.0b013e3182615703 PMid:23096978

13. Badylak SF. Decellularized allogeneic and xenogeneic tissue as a bioscaffold for regenerative medicine: factors that influence the host response. Ann Biomed Eng 2014; 42: 1517-27. http://dx.doi.org/10.1007/s10439-013-0963-7 PMid:24402648

14. Kjartansson H, Olafsson IH, Karason S, Thorisson H, Baldursson BT, Gunnarsson E, et al. Use of Acellular Fish Skin for Dura Repair in an Ovine Model: A Pilot Study. Open J Mod Neurosurg 2015; 5: 124-36. http://dx.doi.org/10.4236/ojmn.2015.54021

15. Rakers S, Gebert M, Uppalapati S, Meyer W, Maderson P, Sell AF, et al. "Fish matters": the relevance of fish skin biology to investigative dermatology. Exp Dermatol 2010; 19: 313-24. http://dx.doi.org/10.1111/j.1600-0625.2009.01059.x PMid:20158518

16. Hawkes JW. The structure of fish skin. I. General organization. Cell Tissue Res 1974; 149: 147-58. http://dx.doi.org/10.1007/BF00222271 http://dx.doi.org/10.1007/BF00222270 PMid:4424315

17. Rakers S, Niklasson L, Steinhagen D, Kruse C, Schauber J, Sundell K, et al. Antimicrobial peptides (AMPs) from fish epidermis: perspectives for investigative dermatology. J Invest Dermatol 2013; 133: 1140-9. http://dx.doi.org/10.1038/jid.2012.503 PMid:23407389

18. Rayment EA, Upton Z. Finding the culprit: a review of the influences of proteases on the chronic wound environment. Int J Low Extrem Wounds 2009; 8: 19-27. http://dx.doi.org/10.1177/1534734609331596 PMid:19164416

19. Gibson D, Cullen B, Legerstee R, Harding K, Schultz G. MMps Made Easy. Wounds Int 2009; 1: 1-6.

20. Harding K, Kirsner R, Lee D, Mulder G, Serena T. International consensus: Acellular matrices for the treatment of wounds. An expert working group review. Wounds International, London 2010.

21. Olafsdottir A, Thorlacius GE, Omarsdottir S, Olafsdottir ES, Vikingsson A, Freysdottir J, et al. A heteroglycan from the cyanobacterium Nostoc commune modulates LPS-induced inflammatory cytokine secretion by THP-1 monocytes through phosphorylation of ERK1/2 and Akt. Phytomedicine Int J Phytother Phytopharm 2014; 21: 1451-7. http://dx.doi.org/10.1016/j.phymed.2014.04.023 PMid:24877713

22. Storgard C, Mikolon D, Stupack DG. Angiogenesis assays in the chick CAM. Methods Mol Biol Clifton NJ 2005; 294: 123-36. PMid:15576910

23. Kafienah W, Buttle DJ, Burnett D, Hollander AP. Cleavage of native type I collagen by human neutrophil elastase. Biochem J 1998; 330 (Pt 2): 897-902. http://dx.doi.org/10.1042/bj3300897 PMid:9480907 PMCid:PMC1219222

24. Monici M. Cell and tissue autofluorescence research and diagnostic applications. Biotechnol Annu Rev 2005; 11: 227-56. http://dx.doi.org/10.1016/S1387-2656(05)11007-2

25. Epstein EHJ. (Alpha1(3))3 human skin collagen. Release by pepsin digestion and preponderance in fetal life. J Biol Chem 1974; 49: 3225-31.

26. Cheah KS, Stoker NG, Griffin JR, Grosveld FG, Solomon E. Identification and characterization of the human type II collagen gene (COL2A1). Proc Natl Acad Sci U S A 1985; 82: 2555-9. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.82.9.2555 PMid:3857598 PMCid:PMC397602

27. 26th Annual Meeting of the Wound Healing Society: SAWC-Spring/WHS Joint Meeting Sept 26–28, 2015. Wound Repair Regen 2015; 23: A49-53. http://dx.doi.org/10.1111/wrr.12327

28. Pradhan L, Cai X, Wu S, Andersen ND, Martin M, Malek J, et al. Gene expression of pro-inflammatory cytokines and neuropeptides in diabetic wound healing. J Surg Res 2011; 167: 336-42. http://dx.doi.org/10.1016/j.jss.2009.09.012 PMid:20070982 PMCid:PMC4376536

29. Turner NJ, Badylak SF. Biologic scaffolds for musculotendinous tissue repair. Eur Cell Mater 2013; 25: 130-43. PMid:23329468

30. Li J, Zhang Y-P, Kirsner RS. Angiogenesis in wound repair: angiogenic growth factors and the extracellular matrix. Microsc Res Tech 2003; 60: 107-14. http://dx.doi.org/10.1002/jemt.10249 PMid:12500267

31. Medical devices containing materials derived from animal sources (except for in vitro diagnostic devices), guidance for FDA reviewers and industry; availability--FDA. Notice. Fed Regist 1998; 63: 60009-10. PMid:10187389

32. Crapo PM, Gilbert TW, Badylak SF. An overview of tissue and whole organ decellularization processes. Biomaterials 2011; 32: 3233-43. http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2011.01.057 PMid:21296410 PMCid:PMC3084613

33. Bechtel PJ. Properties of Different Fish Processing By-Products from Pollock, Cod and Salmon. J Food Process Preserv 2003; 27: 101-16. http://dx.doi.org/10.1111/j.1745-4549.2003.tb00505.x

34. McDaniel JC, Massey K, Nicolaou A. Fish oil supplementation alters levels of lipid mediators of inflammation in microenvironment of acute human wounds. Wound Repair Regen Off Publ Wound Heal Soc Eur Tissue Repair Soc 2011; 19: 189-200. http://dx.doi.org/10.1111/j.1524-475x.2010.00659.x