Regeneracja skóry bez blizn
Według najnowszych badań uszkodzona tkanka może się regenerować dzięki komórkom tłuszczowym.
To, co lekarze jeszcze niedawno uważali za niemożliwe, stało się rzeczywistością dzięki wieloletnim, zakrojonym na szeroką skalę badaniom. Odkryto sposób manipulowania wzrostem komórek w ranach podczas ich leczenia. Naukowcy dowiedzieli się, jak naprawić uszkodzoną skórę, aby po zagojeniu nie pozostawała tkanka bliznowata. Sekret tkwi w wykorzystaniu najczęściej występującego typu komórek tkanki bliznowatej (miofibroblastów), znajdujących się w ranach, i przekształceniu ich w komórki tłuszczowe.
Naukowcy rozpoczęli eksperyment w Perelman School of Medicine na Uniwersytecie Pensylwanii (USA), który przekształcił się w wieloletnie, zakrojone na szeroką skalę badania we współpracy z Laboratory of Regenerative Biology and Developmental Biology Plikus na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine (USA). Wyniki opublikowano 5 stycznia 2017 roku w czasopiśmie Science.
Adipocyty (czyli komórki tłuszczowe) występują w skórze, ale podczas gojenia się rany są nieobecne w tkance bliznowatej. Komórki zwane miofibroblastami są najczęściej spotykane w gojących się ranach i odpowiadają za tworzenie tkanki łącznej. Tkanka bliznowata różni się od pozostałej skóry również brakiem mieszków włosowych, co jest zjawiskiem nietypowym. To właśnie te cechy stały się punktem wyjścia dla badaczy, a ich przypuszczenia okazały się słuszne. Naukowcy odkryli sposób zastąpienia obecnych w tkance bliznowatej miofibroblastów adipocytami, które nie powodują bliznowacenia.
Dr med. George Cotsarelis, przewodniczący wydziału dermatologii i główny badacz projektu, wyjaśnił tę nową metodę. „W zasadzie możemy manipulować procesem gojenia ran w taki sposób, aby prowadził do regeneracji skóry, a nie do bliznowacenia” – powiedział Cotsarelis. „Sekret polega na tym, aby najpierw odbudować mieszki włosowe, a następnie komórki tłuszczowe będą się regenerować w odpowiedzi na sygnały wysyłane przez te mieszki włosowe”.
Naukowcy ustalili, że mieszki włosowe tworzą się niezależnie od komórek tłuszczowych, ale nie są od siebie całkowicie niezależne. Mieszki włosowe powstają jako pierwsze, a naukowcy już wcześniej odkryli czynniki ich tworzenia. Teraz opracowali dodatkowe czynniki, które pomagają przekształcać otaczające miofibroblasty w adipocyty. Komórki tłuszczowe mogą powstawać tylko w obecności nowych mieszków włosowych, dzięki czemu zamiast tkanki bliznowatej tworzy się zupełnie gładka skóra. Zagojona rana wygląda naturalnie, ponieważ nowe komórki nie różnią się od już istniejących.
Rys. 1. Po lewej – zregenerowany obszar skóry bez mieszków włosowych. Po prawej – z odbudowanymi mieszkami włosowymi. (Penn Medicine)
Zespół badawczy zidentyfikował również białko morfogenetyczne kości (bone morphogenetic protein – BMP). To właśnie ono wysyła sygnały do miofibroblastów, powodując ich przekształcenie w komórki tłuszczowe. Było to przełomowe odkrycie, ponieważ zmieniło dotychczasowe wyobrażenia na temat miofibroblastów.
„Zwykle uważano, że miofibroblasty nie są zdolne do przekształcenia w inne typy komórek” – wyjaśnił George Cotsarelis. „Nasze badania pokazują jednak, że możemy wpływać na te komórki, skutecznie i stabilnie przekształcając je w adipocyty”. Zostało to udowodnione w eksperymentach na keloidowych komórkach myszy i człowieka hodowanych w kulturze.
Rys. 2. Proces gojenia się rany w obecności mieszków włosowych. (Penn Medicine)
Maksim Plikus, adiunkt na Wydziale Biologii Rozwoju i Biologii Komórkowej Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine, podzielił się również swoim punktem widzenia: „Wyniki naszych badań pokazują, że możemy wpływać na tkanki po urazie, zmuszając je do regeneracji zamiast tworzenia blizn”.
To odkrycie może zrewolucjonizować dermatologię, kosmetologię, medycynę estetyczną i chirurgię plastyczną. Pacjenci, którzy wcześniej byli skazani na blizny w miejscu urazu, mają teraz szansę na skórę, która po leczeniu pozostanie idealnie gładka. Jednak dr Cotsarelis ostrzegł, że zanim ta technologia znajdzie zastosowanie w praktyce klinicznej, musi minąć jeszcze trochę czasu. „To niezwykle pożądane z klinicznego punktu widzenia, ale w tej chwili pozostaje niezaspokojoną potrzebą” – powiedział.
Możliwość kontrolowania regeneracji komórek tłuszczowych może być przydatna nie tylko w leczeniu ran. Naukowcy kontynuują badania nad innymi aspektami wykorzystania tej metody. Na przykład już wiadomo, że adipocyty są tracone również w procesie naturalnego starzenia się, co prowadzi do powstawania głębokich zmarszczek, które nie reagują na kosmetyki. „Nasze wyniki mogą doprowadzić do opracowania nowej strategii odbudowy adipocytów w skórze twarzy, co może stać się podstawą zupełnie nowych metod odmładzania” – podsumował George Cotsarelis.
Materiały pochodzą z ScienceDaily