W jaki sposób gojąca się tkanka chroni się przed toksycznymi związkami?
Badania naukowe Leczenie ran Newsy Pod sliderem

W jaki sposób gojąca się tkanka chroni się przed toksycznymi związkami?

Naukowcy ze School of Biochemistry na Uniwersytecie w Bristolu odkryli, w jaki sposób w trakcie procesu gojenia tkanka chroni się przed toksycznymi związkami, takimi jak reaktywne formy tlenu, a także znaleźli sposób na zwiększenie regulacji mechanizmów komórkowych, które chronią tkanki przed ich szkodliwym działaniem.

Odkryto sieć ścieżek ochronnych, które zabezpieczają tkanki przed stanem zapalnym

W przypadku uszkodzenia tkanek zdrowy organizm reaguje bardzo szybko – komórki odpornościowe są wysyłane do zranionego obszaru w ciągu kilku minut, gdzie pochłaniają i zabijają atakujące patogeny, aby zapobiec infekcji. Dokonują tego, uwalniając toksyczne czynniki, takie jak reaktywne formy tlenu (ang. reactive oxygen species, ROS) – choć jednak związki te skutecznie zabijają bakterie, mogą zakłócać naturalne procesy naprawcze. Badacze z Bristolu znaleźli sposób na zwiększenie regulacji mechanizmów komórkowych, które chronią gojące się tkanki przed szkodliwym działaniem ROS. W badaniu, opublikowanym w czasopiśmie „Current Biology”, wykorzystano muszki owocowe – organizm modelowy w badaniach nauk przyrodniczych. Ponieważ są one półprzezroczyste, ​​ich procesy gojenia się ran można śledzić, znakując cząsteczki związane z gojeniem za pomocą znaczników fluorescencyjnych, takich jak białko zielonej fluorescencji (ang. green fluorescent protein, GFP).

Według głównego autora, dr Helen Weavers, grupa specjalistów odkryła „sieć ścieżek ochronnych, które zabezpieczają gojące się tkanki przed stanem zapalnym”, czyniąc je bardziej odpornymi. Co najważniejsze, naukowcy byli w stanie wykazać, że szlaki można aktywować ektopowo, co oznacza, że genetycznie zmodyfikowane muszki owocowe, u których związki ujawniają się na innych poziomach szlaku niż u muszek niemodyfikowanych, są tworzone przy użyciu edycji genów. Wykazano, że ekspresja ektopowa dodatkowo poprawia właściwości ochronne szlaków, z kolei ich zahamowanie spowodowało „znaczne opóźnienia” w procesie gojenia ran.

Mechanizmy ochronne są aktywowane przez te same ścieżki, które inicjują zapalenie

Uszkodzenie i wynikający z niego stan zapalny aktywuje tak zwane geny cytoprotekcyjne, których funkcją jest ochrona komórki przed czynnikami toksycznymi, takimi jak ROS. Czynniki odporności Gadd45 i dNrf2 są produktami właśnie takich genów, a wykazano, że ich ektopowa ekspresja przed zranieniem zwiększa szybkość procesu regeneracji i zmniejsza uszkodzenie DNA w wyniku napromieniowania ultrafioletem. Jednak sam dNrf2 wydaje się niewystarczający, aby zapewnić pełną ochronę przed szkodliwymi związkami; naukowcy spekulują, że w celu zapewnienia maksymalnego zabezpieczenia należałoby aktywować kilka szlaków cytoprotekcyjnych. Co więcej, długotrwała nadekspresja (produkcja powyżej normalnych poziomów) dNrf2 spowodowała opóźnienia w procesie gojenia ran, co sugeruje, że potrzeba więcej badań, aby w pełni zrozumieć to, co autorzy nazwali „kosztem” zwiększenia wydajności tych ścieżek.

Mechanizmy ochronne są aktywowane przez te same ścieżki, które inicjują reakcję zapalną – zauważyła dr Weavers, dodając, że odkrycie to doprowadziło zespół do przekonania, że Gadd45 i dNrf2 ewoluowały jako „mechanizm awaryjny” do ochrony tkanek za każdym razem, gdy pojawiała się reakcja zapalna.

Biorąc pod uwagę wszystkie spostrzeżenia na temat komórkowych procesów immunologicznych, dr Weavers powiedziała, że zespół „ma nadzieję na opracowanie sposobów stymulowania tego mechanizmu ochronnego u pacjentów przed planowym zabiegiem chirurgicznym”. Opóźnienia lub powikłania w gojeniu się ran mogą mieć niepożądane konsekwencje, takie jak zakażenie, często poprzedzone kuracją antybiotykową lub operacją, chociaż jest to stosunkowo rzadkie. Chociaż wdrożenie wyników badań na muszkach owocowych wymaga jeszcze wiele pracy, stanowi ono krok we właściwym kierunku.

Źródło: Epigram.org.uk

Przeczytaj również: Innowacyjny sposób na rany – naukowcy „przeprogramowują” komórki skóry

Przeczytaj bezpłatnie artykuł w czasopiśmie „Chirurgia Plastyczna i Oparzenia”:

Zastosowania komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej w medycynie regeneracyjnej

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *