Kolagen w procesie gojenia ran
Leczenie ran Newsy Pod sliderem

Kolagen w procesie gojenia ran

Ten tekst przeczytasz w 3 min.

Kolagen jest istotnym składnikiem macierzy pozakomórkowej, dlatego odgrywa kluczową rolę w procesie gojenia ran. Zdolne do odkładania kolagenu w miejscu zranienia są dwa główne typy komórek, czyli keratynocyty i fibroblasty.

Kolagen, czyli kwasochłonne białko, które stanowi 25-30% wszystkich białek organizmu człowieka tworzy włókna kolagenowe, czyli in. włókna klejodajne. Kolagen, szczególnie typu I i III tworzy swego rodzaju rusztowanie ECM, a razem z keratyną odpowiada za elastyczność skóry. W procesie gojenia ran występują trzy zachodzące na siebie trzy fazy gojenia: zapalna, proliferacyjna i remodelingu. Jaką jest główna rola kolagenu w poszczególnych fazach gojenia?

Kolagen a faza zapalna

W pierwszej fazie – zapalnej nie odnotowano istotnego wpływu kolagenów na proces gojenia ran. Białko to będzie jednak miało kluczową rolę w pozostałych fazach, proliferacyjnej i remodelingu.

Kolagen a faza proliferacyjna

Głównym zadaniem fazy proliferacyjnej jest zamknięcie rany i wytworzenie nowej, odpornej na zakażenie tkanki. Swój początek ma w 3-4 dobie po zranieniu i może trwać nawet od 2-4 tygodni. Komórki i czynniki wzrostu, które napływają do rany, aby pokryć ją stymulują keratynocyty do proliferacji i migracji. Wówczas aktywowane naciekające keratynocyty mają wpływ na odkładanie kolagenu IV, laminin oraz fibronektyny w okolicy błony podstawnej. To powoduje zarówno odtworzenie jej właściwej struktury, jak i umożliwienie zakotwiczenia keratynocytów poprzez hemidesmosomy, a także dalsze ich dojrzewanie na powierzchni rany.

Syntezowany kolagen typu IV ma swój udział również w proliferacji keratynocytów i angiogenezie. Pełni również funkcję liganda dla receptorów powierzchniowych.

Dodatkowo, keratynocyty syntezują kolagen typu VII, który jest szczególnie ważny w procesie odtwarzania naskórka, wzmacnianiu połączenia naskórka ze skórą właściwą, a także w dojrzewaniu tkanki ziarninowej.

Podczas migracji komórki te mają również zdolność do syntezy kolagenu typu V, który podtrzymuje ich zdolność do migracji i jest niezbędny w procesie gojenia.

W procesie migracji podczas fazy proliferacyjnej, oprócz keratynocytów udział biorą również fibroblasty. Rozpoczynają one syntezę ECM, która jest bogata w kolageny I i III i zastępuje prowizoryczną macierz fibrynową. Fibryna ulega degradacji i prowadzi do odkładania się kolagenów I i III zazwyczaj prostopadle do powierzchni skóry na rusztowaniu z fibronektyny. Czynniki te mają wówczas wpływ na uzupełnianie ubytków tkanki, zwiększanie jej rozciągliwości oraz tworzenie zrębu dla powstających nowych naczyń krwionośnych.

W fazie proliferacyjnej, podczas przebudowy macierzy pozakomórkowej keratynocyty działają w sposób parakrynny na fibroblasty i pobudzają je do aktywności zapobiegającej nadmiernemu odkładaniu kolagenów. Prowadzi to do ekspresji kolagenów I i III, inhibitorów MMPs i  fibronektyny. Wzrasta jednak ekspresja MMPs i aktywatora plazminogenu.

Istotnym punktem w tej fazie jest tworzenie się bogato unaczynionej tkanki ziarninowej, która zbudowana jest z gęstych populacji fibroblastów i makrofagów. Te z kolei zanurzone są w luźnej macierzy z kolagenu, fibronektyny i kwasu hialuronowego. Kolagen I w ziarninie zastępowany jest kolegenem III, który jest charakterystyczny dla tkanek przebudowujących się lub poddanych stresowi mechanicznemu.

Jak udowodnili naukowcy, ten typ kolagenu ma właściwości podtrzymujące angiogenezę i migrację fibroblastów, czego brakuje kolagenowi typu I. Ten jest zdolny do hamowania napływu składników komórkowych do rany, a dodatkowo stymuluje przekształcanie się fibroblastów w miofibroblasty w kolejnych etapach gojenia.

Proces ziarninowania wymaga proliferacji, migracji i przeorganizowania komórek śródbłonka, ponieważ biorą one udział w syntezie kolagenu. Ten natomiast jest niezbędny do stabilizacji nowo powstałych naczyń, w tym również kolagenu typu VIII, charakterystycznego dla małych naczyń oraz dla ECM otaczającej mieszki włosowe.

Kolagen a faza remodelingu

Faza remodelingu jest natomiast próbą odbudowy normalnej struktury tkankowej. Podczas tej najdłużej fazy, fibroblasty przekształcają się w miofibroblasty, które natomiast wykazują ekspresję α-aktyny mięśni gładkich (ang.  α-smooth muscle actin –  α-SMA). Dzięki temu możliwe jest kurczenie rany, a ta jest następnie stabilizowana poprzez odkładanie składników ECM (w tym kolagenów), produkowanych przez miofibroblasty.

Macierz zewnątrzkomórkowa ulega po czasie przekształceniu, z formy bogatej w tenascynę-C i kolagen typu III – w formę charakteryzującą się dominacją kolagenu typu I oraz małych proteoglikanów bogatych w leucynę.

Co również ważne, faza remodelingu charakteryzuje się również spadkiem szybkości syntezy kolagenu, a większość naczyń, fibroblastów i komórek, które biorą udział w reakcji zapalnej migruje poza ranę lub ulega apoptozie. To wówczas prowadzi do powstania blizny zawierającej niewielką liczbę komórek.

Źródło: Rojczyk E., Klimek M., Wilemska-Kucharzewska K., Kucharzewski M., Rola kolagenu w procesie gojenia ran, Leczenie Ran 2016;13(1):1–8

Przeczytaj także: Operacja bariatryczna zmniejsza ryzyko raka skóry

Przeczytaj bezpłatnie pokrewny artykuł w czasopiśmie „Forum Zakażeń”:

Gentamycyna w terapii zakażeń i jej miejscowe stosowanie na nośniku kolagenowym a oporność drobnoustrojów

Dodaj komentarz

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