To, že se inspirujeme v okolní přírodě, není nic nového. S trochou nadutosti by se dalo říct, že příroda je tu právě od toho. Někdy je ale onen zdroj inspirace docela nečekaný. Například asi jen málokdo by hádal, že vědci naleznou inspiraci k technologii průlomového materiálu pro chirurgii u parazitických vrtejšů. Vrtejši (Acanthocephala) jsou vlastně hodně svérázní parazitičtí vířníci, s podivným tělem a složitým vývojovým cyklem, s minimálně dvěma hostiteli. V lidech se octnou jen poměrně vzácně, často parazitují třeba u ryb anebo ptáků.
O pozoruhodném vrtejši Pomphorhynchus laevis se ví, že ovlivňuje svého mezihostitele, kterým je sladkovodní korýš blešivec obecný (Gammarus pulex) tak, aby ho sežrala nějaká ryba, například okoun. Ta se pak stane definitivním hostitelem. Dotyčný vrtejš umí zařídit, že se nakažený blešivec méně vyhýbá predátorům, a také změní barvu blešivce, aby ho predátor náhodou nepřehlédl. Dospělý vrtejš poté žije ve střevu neopatrné ryby. Nejprve prorazí její stěnu a pak do vzniklého otvoru zasune chobotek (proboscis) z přední části těla, který mu jako správnému vrtejši pokrývají mikroskopické ostny. Chobotek nakonec zbytní, aby se jeho majitel v dramatickém prostředí trávicí soustavy udržel.
Právě touto vychytávkou parazitického vrtejše se inspiroval tým bioinženýra Jeffreyho Karpa z Brigham and Women"s Hospital (BWH). Vyvinuli umělohmotné chirurgické záplaty, jejichž lepivá strana je pokryta mikrojehlami ve tvaru miniaturních kuželovitých ostnů.
Každý z těchto ostnů má pevné jádro a hydrogelovou špičku, která je za sucha rovněž pevná, ale při kontaktu s vodou zbytní. Podle autorů se taková záplata velmi snadno umístí do tkáně pacienta a pak ji zbytnělé špičky pevně zafixují. Aktivované mikrojehly těchto záplat se prý na místě určení drží tři a půl krát silněji, než to dovedou běžné používané chirurgické svorky, přestože mikrojehly dosahují jen jedné čtvrtiny jejich obvyklé délky.
Zároveň fungují s jenom minimálním poškozením tkání. Ještě zřetelnější je to při odstraňování záplat po zhojení ošetřeného místa, které je šetrnější a s menším rizikem infekce, než u zmíněných chirurgických svorek. Složení a charakter použitého materiálu rovněž podle Karpa a spol. významně snižují riziko alergické reakce.
Badatelé své záplaty prozatím vyzkoušeli v laboratoři na kožních štěpech. V dohledné době by se z nich ale mohl stát významný materiál pro lékaře, kteří řeší rozsáhlé popáleniny, infekce, nádorová bujení či jiná poranění povrchu těla. Karp a spol. také předpokládají, že jejich zajímavá technologie by mohla nalézt mnohem širší využití. Jejich záplaty by totiž například mohly na ošetřená místa dopravit antibiotika, protizánětlivé látky anebo třeba faktory podporující hojivý růst tkáně.
Vrtejší technologie pro chirurgické záplaty zaujala i specialistu na parazitické prvoky ryb Ivana Fialu z Laboratoře rybí protistologie Parazitologického ústavu Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích. Kopírování triků úspěšných parazitů v lidské medicíně podle něj není zdaleka tak běžné a zaslouží si pozornost. A rozhodně není divné, že úspěšní parazité disponují kvalitními adaptacemi, které získali během dlouhých milionů let evoluce parazitického stylu života. Jinak by nepřežili.
Literatura
ScienceNOW 16.4. 2013, Nature Communications 4: 1702, Wikipedia (Acanthocephala).
Diskuze:
