Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Nauk Medycznych 2-3/2005Array
Bartłomiej Noszczyk
Wybrane zagadnienia w gojeniu ran
A few remarks on wound healing
z Kliniki Chirurgii Plastycznej Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego w Warszawie
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. Józef Jethon
Streszczenie
Artykuł przedstawia zagadnienia dotyczące gojenia ran, które w ostatnich latach zwracają uwagę badaczy, stanowiąc źródło niedostrzeganych wcześniej pytań i wątpliwości. Są to między innymi zagadnienia roli błon podstawnych w regulacji różnicowania komórek ektodermalnych i mezenchymalnych oraz udziału komórek niezróżnicowanych w naprawianej tkance.
Summary
The article summarizes some problems of wound healing, which has been attracting attention of researchers, as a source of before unnoticed questions. These problems concern the role of basal lamina in regulation of ectodermal and mesenchymal cell differentiation, and the role played by undifferentiated cells in repaired tissue.
Słowa kluczowe: gojenie ran, gojenie, rana.
Skóra stanowiąca najbardziej zewnętrzną i ochronną tkankę organizmu narażona jest na stałe urazy. Mogą prowadzić one do dwóch rodzajów uszkodzeń, z których pierwszy przyczynia się do powstawania ubytków, drugi do mutacji. Są to zagrożenia towarzyszące życiu od początku jego istnienia, i przez miliardy lat „oswajane” przez ewolucję. W ciągu tego czasu wykształciła ona mechanizmy obronne, umożliwiające przetrwanie. Ich sprawność bywa jednak przez współczesną medycynę kwestionowana. Gojenie, prowadzące do powstawania blizn, zrostów i przykurczy, jest z tego punktu widzenia procesem niedoskonałym, którego skutki wymagają niekiedy leczenia. Świadomy wpływ na ten proces, nie jest jednak możliwy, bez poznania podstaw jego biologii, które dostarczają kolejnych pytań i wątpliwości.
Zranienie, któremu towarzyszy powstanie ubytku, może uszkadzać wiele tkanek, prowadząc do zaburzeń ich funkcji i odsłaniając na wpływy czynników zewnętrznych. Uszkodzenie skóry prowadzące do zniszczenia błony podstawnej naskórka odsłania skórę właściwą, drążąc często w głąb. Może ono stanowić zagrożenie życia wskutek krwawienia, ryzyka odwodnienia i zakażeń. Uszkodzenia narządów leżących w głębi są niemniej groźne, stwarzając ryzyko niesprawności nawet, gdy bezpośrednio nie zagrażają życiu. Istnieją dwie drogi, na których organizm może zapobiegać ryzyku. W pierwszej może próbować odbudowywać uszkodzenia z „nowych części”, w procesie określanym jako regeneracja, w drugiej naprawiać „ratując” to, co się da w procesie reperacji. Odbudowa jest procesem drogim, ponieważ wymaga czasu i wydatku energetycznego, o które zazwyczaj nie jest łatwo. Czas działa na niekorzyść chorego organizmu zwiększając ryzyko zakażenia i narażając go na dalsze uszkodzenia. Wydatek energetyczny zagraża sprawności innych procesów koniecznych dla podtrzymania życia. Mniej ryzykowna jest zatem druga droga. Jest to szybka naprawa, czyli reperacja, przy najmniejszych możliwych kosztach (1). Pozwala ona ograniczyć najpoważniejsze zagrożenia i odłożyć ewentualne dalsze działania na później. Sposób ten wybiera większość zwierząt. Wydaje się, że wybór drugiej drogi ewolucja trwale wpisała w ich genetyczną pamięć. Mogła jednak również zostawić pewną dowolność, umożliwiając w określonych warunkach zmiany w procesie gojenia. Wiele obserwacji naukowych wydaje się potwierdzać taką tezę.
Gojenie płodowe
Do najciekawszych zaliczyć można zjawisko gojenia u płodów. We wczesnym okresie życia płodowego odbywa się ono raczej przez odbudowę niż naprawę. U człowieka, do 24 tygodnia życia płodowego, gojeniu nie towarzyszy powstawanie blizn (2). Mechanizm tego zjawiska pozostaje niejasny. Jedną z przyczyn może być osłabienie odpowiedzi zapalnej i ograniczenie migracji makrofagów do rany (3). Rany płodów zawierają również mniej miofibroblastów i mają mniejszą zdolność do obkurczania (4). Inną charakterystyczną cechą jest względnie luźna budowa substancji zewnątrzkomórkowej (ECM), związana z obecnością większych ilości kwasu hialuronowego, regularnym ułożeniem włókien kolagenowych i ich innej strukturze. Cechy te wydają się ułatwiać migrację komórek do środowiska rany (5). Znaczenie mogą mieć także obecność i proporcje niektórych cytokin. Wśród nich proporcje izoform transformującego czynnika wzrostu (TGFb1-TGFb3) (5) i obniżona ekspresja płytkopochodnego czynnika wzrostu (PDGF) (6), mogą mieć wpływ na brak zwłóknienia i gojenie bez blizn.
W gojeniu płodowym rolę odgrywać mogą niektóre geny regulujące embriogenezę jak PRX-2lub HOXB 13 (7). Być może zatem to czynniki genetyczne i obecność niezróżnicowanych komórek płodowych decyduje o zdolności do odbudowy, traconej jeszcze w okresie płodowym, wraz z postępującym rozwojem (5). Komórki totipotencjalne, zdolne do różnicowania w dowolne tkanki dorosłego organizmu istnieją u płodów do etapu węzła zarodkowego. Ich ogromna plastyczność, a więc zdolność do zastępowania brakujących komórek innego rodzaju mogłaby mieć znaczenie w gojeniu przez odbudowę. Zdolność do odbudowy trwa jednak u człowieka aż do 24 tygodnia, a więc do czasu gdy większość tkanek jest już wykształcona, a komórki niezróżnicowane przyjmują postać somatycznych komórek macierzystych. Pozostają nadal pluripotencjalne, jednak zazwyczaj przyjmuje się, że nie potrafią różnicować poza granicę właściwej sobie tkanki, lub tkanek pochodzących ze wspólnego listka zarodkowego (8). Jeśli ogranicza to ich zdolność do odbudowy to w tym tkwi tajemnica. Jeśli jednak ich plastyczność jest wystarczająca, na co wiele wskazuje, to przyczyny opisanego wyżej zjawiska są inne. Czy możliwe zatem, że utrata zdolności do odbudowy byłaby korzyścią ewolucyjną o znaczeniu przystosowawczym? Gojenie z wytwarzaniem blizny wypełniającej ubytek powinno w takim wypadku być odwracalne, lub możliwe do zastąpienia gojeniem przez odbudowę. Jest to prawdopodobnie możliwe gdyż u osób w podeszłym wieku pewne populacje komórek zachowują fenotyp płodowy, sprzyjając gojeniu bez blizn (9).
Komórki macierzyste
Obecnie wiadomo, że wiele komórek macierzystych może przekraczać barierę swojej tkanki. Ogromną plastycznością odznaczają się na przykład komórki macierzyste skóry właściwej. W odpowiednich warunkach posiadają one zdolność odbudowania układu krwiotwórczego i krwi (10). Coraz więcej dowodów przemawia również za tym, że mogą one przekraczać barierę swojego listka zarodkowego. Ludzkie fibroblasty złączone z cytoplazmą oocytu królika rozwijają się do etapu blastocysty i po rozdzieleniu różnicują do wielu ludzkich linii komórkowych (11). Zdolność ta jak się uważa zależna jest jednak od różnicowania wstecznego, niewystępującego w warunkach fizjologicznych i zależnego od czynników obecnych w cytoplazmie lub środowisku.
Podobne czynniki, lub wpływy komórek z otoczenia decydują o kierunku różnicowania prawidłowo funkcjonujących komórek macierzystych. Regulacja taka może przebiegać za pośrednictwem cytokin lub połączeń między komórkami. Uważa się, że los komórek macierzystych zależny jest przede wszystkim od ich sąsiedztwa, a w mniejszym stopniu od ekspresji odpowiednich genów. Sąsiedztwo, w którym komórki macierzyste są przechowywane, zbudowane jest z błon podstawnych komórek otaczających i substancji zewnątrzkomórkowej. Okolica taka określana jako nisza, może podtrzymywać i umożliwiać teoretycznie nieskończone podziały kilku somatycznych komórek macierzystych (12). Komórki potomne pozostające w niszy są identyczne do matczynych komórek macierzystych, a komórki potomne, migrujące poza swój obszar, ulegają różnicowaniu.
Nisze komórek macierzystych naskórka znajdują się w mieszkach włosowych w okolicy określanej jako wybrzuszenie (13, 14). Obecnie uważa się, że w sąsiedztwie znajdują się również komórki macierzyste skóry właściwej. Zlokalizowane są zapewne w pochewkach skórnych włosów (15) w rejonie wybrzuszenia (16, 17) lub wnikającej w mieszek brodawki skórnej (18, 19). Wydaje się prawdopodobne, że stałe sąsiedztwo komórek ektodermalnych i mezenchymalnych po obu stronach błony podstawnej niszy decyduje o regulacji ich wzajemnej aktywności (20).
Komórki migrujące z niszy stale uzupełniają komórki naskórka i jego przydatków, tracone w wyniku ostatecznego różnicowania i zużywające się na powierzchni (21). Po opuszczeniu niszy wchodzą na drogę ostatecznego różnicowania, mając przed sobą zaledwie kilka podziałów. Ponieważ nie są zdolne do samoodnowy, nie są już komórkami macierzystymi. Określane są jako progenitorowe lub przejściowo pobudzone (TIA) (22). Podobnie jak komórki macierzyste, zdolność do podziałów utrzymują dzięki wpływom sąsiedztwa i połączeniu z błoną podstawną integrynami z grupy b1 i b4 (23). Fizjologiczna utrata połączenia zmusza komórkę do opuszczenia warstwy podstawnej i przejścia do wyższych warstw naskórka, utraty jądra i złuszczenia na powierzchni.
Gojenie skóry i tkanki podskórnej
Głęboki uraz skóry prowadzi do uszkodzenia jej wszystkich warstw i znajdujących się głębiej naczyń krwionośnych. Rozpoczynają się dwa pierwsze etapy gojenia tj. hemostaza i zapalenie. Oba są niezbędne do dalszego przebiegu procesu.

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

Piśmiennictwo
1. Coulombe P.A.: Wound epithelialization: accelerating the pace of discovery. Progress in Dermatology 37(1),2003, W: J Invest Dermatol 2003, 121(2):219-230.
2. Rowlatt U.: Intrauterine healing in a 20-week human fetus. Virchows Arch 1979, 381:353-61.
3. Armstrong J.R., Ferguson M.W.J.: Ontogeny of the skin and transition from scar free to scarring phenotype during wound healing in the pouch young of Monodelphis domestica. Dev Biol 1995, 169:242-60.
4. Estes J.M., Vande Berg J.S., Adzick N.S., MacGillivray T.E., Desmouliere A., Gabbiani G.: Phenotypic and functional features of myofibroblasts in sheep fetal wounds. Differentiation 1994, 56(3):173-81.
5. Dang C., Ting K., Soo C., Longaker M.T., Lorens H.P.: Fetal wound healing - Current perspectives. Clin Plastic Surg 2003, 30(1):13-23.
6. Whitby D.J., Ferguson M.W.J.: Immunohistochemical localization of growth factors in fetal wound healing. Dev Biol 1991, 147:207-15.
7. Stelnicki E.J., Arbeit J., Cass D.L., Saner C., Harrison M., Largman C.: Modulation of the human homeobox genes PRX-2 and HOXB13 in scarless fetal wounds. J Invest Dermatol 1998, 111(1):57-63.
8. Noszczyk B.: Chirurgia bliskiej przyszłości. W: Przegląd Piśmiennictwa Chirurgicznego 2000. Fundacja Polski Przegląd Chirurgiczny 2001, 8:393-397.
9. Gillian S.A., Kielty C.M., Horan M.A., Ferguson M.W.J.: Age- related changes in the temporal and spatial distributions of fibrillin and elastin mRNAs and proteins in acute cutaneous wounds of the healthy humans. J Pathol 1997, 183:80-89.
10. Lako M., Armstrong L., Cairns P.M., Harris S., Hole N., Jahoda C.A.B.: Hair follicle dermal cells repopulate the mouse haematopoietic system. J Cell Sci 2002, 115(20):3967-3974.
11. Chen Y., He Z.X., Liu A. et al.: Embryonic stem cells generated by nuclear transfer of human somatic nuclei into rabbit oocytes. Cell Res 2003, 13(4):251-63.
12. Spradling A., Drummond-Barbosa D., Kai T.: Stem cells find their niche. Nature 2001, 414:98-104.
13. Cotsarelis R., Sun T.T., Lavker R.M.: Label - retaining cells reside in the bulge area of pilosebaceous unit: Implications for follicular stem cells, hair cycle and skin carcinogenesis. Cell 1990, 61:1329-1337.
14. Tumbar T., Guasch G., Greco V., Blanpain C., Lowry W.E., Rendl M., Fuchs E.: Defning the Epithelial Stem Cell niche in skin. Science 2004, 303:359-363.
15. Jahoda C.A.B., Reynolds A.J.: Dermal - epidermal interactions. Adult follicle - derived cell populations and hair growth. Dermatol Clin 1996, 4:573-583.
16. Jahoda C.A.B., Reynolds A.J.: Hair follicle dermal sheath cells - Unsung participants in wound healing. Lancet 2001, 358:1445-1448.
17. Jahoda C.A.B.: Cell movement in the hair follicle dermis - more than a two - way street? J Invest Dermatol 2003, 121(6):ix-xi.
18. McElwee K.J., Kissling S., Wenzel E., Huth A., Hoffmann R.: Cultured peribulbar dermal sheath cells can induce hair follicle development and contribute to the dermal sheath and dermal papilla. J Invest Dermatol 2003, 121:1267-1275.
19. Tobin D.J., Gunin A., Magerl M., Handijski B., Paus R.: Plasticity and cytokinetic dynamics of the hair follicle mesenchyme: implications for hair growth control. J Invest Dermatol 2003, 120:895-904.
20. DasGupta R., Fuchs E.: Multiple roles for activated LEF/TCF transcription complexes during hair follicle development and differentiation. Development 1999, 126:4557-4568.
21. Taylor G., Lehrer M.S., Jensen P.J., Sun T.T., Lavker R.M.: Involvement of follicular stem cells in forming not only the follicle but also the epidermis. Cell 2000, 102:451-461.
22. Potten C.S., Booth C.: Keratinocyte stem cells: a commentary. J Invest Dermatol 2002, 119:888-899.
23. Watt F.M.: Role of integrins in regulating epidermal adhesion, growth and differentiation. EMBO 2002, 21(15):3919-3926.
24. Monaco J.L., Lawrence W.T.: Acute wound healing, an overview. Clin Plastic Surg 2003, 30:1-12.
25. Naoto Y., Tomoharu K., Katsuyuki A.: 021 "Epithelization Unit": a new concept in skin wound healing. Wound Repair Regen 2004, 12(1):A10.
26. Gharzi A., Reynolds A.J., Jahoda C.A.: Plasticity of hair follicle dermal cells in wound healing and induction. Exp Dermatol 2003 12(2):126-36.
27. Lawrence W.T.: Physiology of the acute wound. Clin Plast Surg 1998, 25(3):321-340.
28. Noszczyk B.H., Majewski S.: P63 expression during normal cutaneous wound healing in humans. Plast Rec Surg 2001, 108(5):1242-1250.
29. Noszczyk B., Majewski S.: The role of p63 and p53 proteins in wound healing. Pol Przeg Chir 2001, 73(4):465-73.
Postępy Nauk Medycznych 2-3/2005
Strona internetowa czasopisma Postępy Nauk Medycznych