A bőr főbb funkcionális egységei, amelyek részt vesznek a bőrhibák gyógyulásában és a hegesedésben

Sok ragasztómolekula létezik - mindegyikük egy támogató hálózatot hoz létre, amely mentén a sejtek mozognak, kötődnek bizonyos receptorokhoz a sejtmembránok felületén, és információt továbbítanak egymásnak mediátorok segítségével: citokinek, növekedési faktorok, nitrogén-monoxid stb.

Bazális keratinocita

A bazális keratinocita nemcsak az epidermisz anyasejtje, amelyből az összes felette lévő sejt kiindul, hanem egy mozgékony és erőteljes bioenergetikai rendszer is. Számos biológiailag aktív molekulát termel, például epidermális növekedési faktort (EGF), inzulinszerű növekedési faktorokat (IGF), fibroblaszt növekedési faktorokat (FGF), vérlemezke növekedési faktort (PDGF), makrofág növekedési faktort (MDGF), vaszkuláris endoteliális növekedési faktort (VEGF), transzformáló növekedési faktor alfa-t (TGF-a) stb. Miután információmolekulákon keresztül megismerik az epidermisz károsodását, a bazális keratinociták és a verejtékmirigyek, valamint a szőrtüszők kambiális sejtjei aktívan szaporodni kezdenek, és a seb alján mozognak az epitelializáció felé. A sebtörmelék, a gyulladásos mediátorok és az elpusztult sejtek töredékei stimulálják őket, aktívan szintetizálják a gyorsított sebgyógyulást elősegítő növekedési faktorokat.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Kollagén

A kötő- és hegszövet fő szerkezeti alkotóeleme a kollagén. A kollagén az emlősökben a leggyakoribb fehérje. A bőrben fibroblasztok szintetizálják szabad aminosavakból egy kofaktor - aszkorbinsav - jelenlétében, és az emberi fehérjék teljes tömegének közel egyharmadát teszi ki. Kis mennyiségben tartalmaz prolint, lizint, metionint és tirozint. A glicin 35%-ot, a hidroxiprolin és a hidroxilizin pedig egyenként 22%-ot tesz ki. Körülbelül 40%-a a bőrben található, ahol az I., III., IV., V. és VII. típusú kollagén képviseli. Minden kollagéntípusnak megvannak a saját szerkezeti jellemzői, preferenciális lokalizációja, és ennek megfelelően különböző funkciókat lát el. A III. típusú kollagén vékony fibrillákból áll, a bőrben retikuláris fehérjének nevezik. Nagyobb mennyiségben a dermisz felső részében van jelen. Az I. típusú kollagén a leggyakoribb emberi kollagén, vastagabb fibrillákat alkot a dermisz mély rétegeiben. A IV. típusú kollagén a bazális membrán alkotóeleme. Az V. típusú kollagén az erek és a dermisz minden rétegének része, a VII. típusú kollagén pedig „horgonyzó” fibrillákat képez, amelyek összekötik a bazális membránokat a dermisz papilláris rétegével.

A kollagén alapszerkezete egy triplet polipeptidlánc, amely tripla hélix szerkezetet alkot, és különböző típusú alfa-láncokból áll. Négyféle alfa-lánc létezik, ezek kombinációja határozza meg a kollagén típusát. Minden lánc molekulatömege körülbelül 120 000 kDa. A láncok végei szabadok és nem vesznek részt a hélix kialakításában, így ezek a pontok érzékenyek a proteolitikus enzimekre, különösen a kollagenázra, amely specifikusan bontja a glicin és a hidroxiprolin közötti kötéseket. A fibroblasztokban a kollagén a prokollagén triplet hélixeinek formájában van jelen. Az intercelluláris mátrixban való expresszió után a prokollagén tropokollagénné alakul. A tropokollagén molekulák negyed hosszúságú eltolással kapcsolódnak egymáshoz, diszulfidhidakkal rögzítve, és így csíkszerű csíkozást képeznek, amely elektronmikroszkóppal látható. Miután a kollagénmolekulák (tropokollagén) kijutnak az extracelluláris környezetbe, kollagénrostokká és kötegekké gyűlnek össze, amelyek sűrű hálózatokat alkotnak, erős vázat hozva létre a dermiszben és a hipodermiszben.

A szubfibrillákat az emberi bőr irha érett kollagénjének legkisebb szerkezeti egységének kell tekinteni. Átmérőjük 3-5 μm, és spirálisan helyezkednek el a fibrill mentén, amelyet a másodrendű kollagén szerkezeti elemének tekintenek. A fibrillák átmérője 60-110 μm. A kötegekbe csoportosított kollagén fibrillák kollagénrostokat alkotnak. A kollagénrost átmérője 5-7 μm és 30 μm között van. A szorosan elhelyezkedő kollagénrostok kollagénkötegeket alkotnak. A kollagénszerkezet összetettsége, a különböző rendű keresztkötésekkel összekapcsolt spirális triplet szerkezetek jelenléte miatt a kollagén szintézise és katabolizmusa hosszú időt vesz igénybe, akár 60 napot is.

Bőrsérülés esetén, amelyet mindig hipoxia, bomlástermékek és szabad gyökök felhalmozódása kísér a sebben, a fibroblasztok proliferatív és szintetikus aktivitása fokozódik, és fokozott kollagénszintézissel reagálnak. Ismert, hogy a kollagénrostok képződéséhez bizonyos feltételek szükségesek. Így az enyhén savas környezet, egyes elektrolitok, kondroitin-szulfát és más poliszacharidok felgyorsítják a fibrillogenezist. A C-vitamin, a katekolaminok, a telítetlen zsírsavak, különösen a linolsav, gátolják a kollagén polimerizációját. A kollagénszintézis és lebontás önszabályozását az intercelluláris környezetben található aminosavak is szabályozzák. Így a poli-L-lizin polikation gátolja a kollagén bioszintézisét, a polianion poli-L-glutamát pedig stimulálja azt. Mivel a kollagénszintézis ideje dominál a lebontásának idejével szemben, a sebben jelentős kollagénfelhalmozódás következik be, amely a későbbi heg alapjává válik. A kollagén lebontását speciális sejtek fibrinolitikus aktivitása és specifikus enzimek segítségével végzik.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Kollagenáz

A bőrben leggyakrabban előforduló I-es és III-as típusú kollagén lebontásáért felelős specifikus enzim a kollagenáz. Az olyan enzimek, mint az elasztáz, a plazminogén és más enzimek, kiegészítő szerepet játszanak. A kollagenáz szabályozza a kollagén mennyiségét a bőrben és a hegszövetben. Úgy tartják, hogy a seb gyógyulása után a bőrön maradó heg mérete főként a kollagenáz aktivitásától függ. Hámsejtek, fibroblasztok, makrofágok, eozinofilek termelik, és metalloproteináz. A kollagéntartalmú struktúrák lebontásában részt vevő fibroblasztokat fibroklasztoknak nevezik. Egyes fibroklasztok nemcsak kollagenázt választanak ki, hanem abszorbeálják és hasznosítják is a kollagént. A sebben uralkodó konkrét helyzettől, a makroorganizmus állapotától, a kezelési intézkedések racionalitásától, a kísérő flóra jelenlététől függően a sérülési zónában fibrinogenezis vagy fibroklász folyamatok, azaz a kollagéntartalmú struktúrák szintézise vagy lebomlása érvényesülnek. Ha a kollagenázt termelő új sejtek nem jutnak be a gyulladás helyére, és a régiek elveszítik ezt a képességüket, akkor a kollagén felhalmozódásának előfeltétele keletkezik. Ezenkívül a gyulladás helyén a magas kollagenáz aktivitás nem jelenti azt, hogy ez garantálja a reparatív folyamatok optimalizálását, és a seb védett a rostos átalakulások ellen. A fibrolitikus folyamatok aktiválódását gyakran a gyulladás súlyosbodásának és krónikussá válásának tekintik, míg a fibrogenezis túlsúlyát annak gyengülésének. A fibrogenezis, vagyis a hegszövet kialakulása a bőrsérülés helyén, főként hízósejtek, limfociták, makrofágok és fibroblasztok részvételével történik. A vazoaktív momentumot a hízósejtek, biológiailag aktív anyagok segítségével hajtják végre, amelyek elősegítik a limfociták vonzását a lézióhoz. A szöveti bomlástermékek aktiválják a T-limfocitákat, amelyek limfokinek segítségével kapcsolják a makrofágokat a fibroblasztikus folyamathoz, vagy közvetlenül stimulálják a makrofágokat proteázokkal (nekrohormonokkal). A mononukleáris sejtek nemcsak stimulálják a fibroblasztok működését, hanem gátolják is azokat, a fibrogenezis valódi szabályozóiként működve, gyulladásos mediátorokat és más proteázokat szabadítva fel.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Hízósejtek

A hízósejtek pleomorfizmussal jellemezhető sejtek, nagy, kerek vagy ovális magokkal és hiperkróm festésű bazofil granulumokkal a citoplazmában. Nagy mennyiségben találhatók a felső irharétegben és az erek körül. Biológiailag aktív anyagok (hisztamin, prosztaglandin E2, kemotaktikus faktorok, heparin, szerotonin, vérlemezke-növekedési faktor stb.) forrásai. Amikor a bőr sérült, a hízósejtek ezeket a sejteket az extracelluláris környezetbe szabadítják fel, ami a sérülésre adott válaszként kezdeti rövid távú értágító reakciót vált ki. A hisztamin egy erős vazoaktív gyógyszer, amely értágulathoz és az érfal, különösen a posztkapilláris venulák permeabilitásának növekedéséhez vezet. 1891-ben I. I. Mechnikov ezt a reakciót védő hatásúnak minősítette, amely elősegíti a leukociták és más immunkompetens sejtek hozzáférését a lézióhoz. Ezenkívül serkenti a melanociták szintetikus aktivitását, ami a gyakran előforduló traumás pigmentációval jár. Stimulálja az epidermális sejtek mitózisát is, ami a sebgyógyulás egyik kulcsfontosságú mozzanata. A heparin viszont csökkenti az intercelluláris anyag permeabilitását. Így a hízósejtek nemcsak a sérülési zónában zajló érrendszeri reakciók szabályozói, hanem a sejtek közötti kölcsönhatásoké is, és ezáltal a sebben zajló immunológiai, védő és reparatív folyamatoké.

Makrofágok

A fibrogenezis folyamatában, a sebgyógyulásban a limfociták, makrofágok és fibroblasztok döntő szerepet játszanak. Más sejtek kiegészítő szerepet játszanak, mivel hisztamin és biogén aminok révén befolyásolhatják a triád (limfociták, makrofágok, fibroblasztok) működését. A sejtek membránreceptorokon, adhéziós intercelluláris és sejtmátrix molekulákon, mediátorokon keresztül kölcsönhatásba lépnek egymással és az extracelluláris mátrixszal. A limfociták, makrofágok és fibroblasztok aktivitását a szöveti bomlástermékek is stimulálják, a T-limfociták limfokinek révén kapcsolják a makrofágokat a fibroblasztikus folyamathoz, vagy közvetlenül stimulálják a makrofágokat proteázokkal (nekrohormonokkal). A makrofágok viszont nemcsak stimulálják a fibroblasztok funkcióit, hanem gyulladásos mediátorok és más proteázok felszabadításával gátolják is azokat. Így a sebgyógyulás szakaszában a fő aktív sejtek a makrofágok, amelyek aktívan részt vesznek a seb megtisztításában a sejtes törmelékektől, a bakteriális fertőzéstől, és elősegítik a sebgyógyulást.

A felhámban található makrofágok funkcióját szintén a Langerhans-sejtek végzik, amelyek a dermiszben is megtalálhatók. A bőr sérülésekor a Langerhans-sejtek is károsodnak, gyulladáskeltő mediátorokat, például lizoszomális enzimeket szabadítva fel. A szöveti makrofágok vagy hisztiociták a kötőszövet sejtes elemeinek körülbelül 25%-át teszik ki. Számos mediátort, enzimet, interferont, növekedési faktort, komplementfehérjét, tumor nekrózis faktort szintetizálnak, magas fagocita és baktericid aktivitással rendelkeznek stb. Bőrsérülés esetén a hisztiocitákban az anyagcsere hirtelen fokozódik, méretük megnő, baktericid, fagocita és szintetikus aktivitásuk fokozódik, aminek következtében nagyszámú biológiailag aktív molekula jut be a sebbe.

Megállapították, hogy a makrofágok által kiválasztott fibroblaszt növekedési faktor, epidermális növekedési faktor és inzulinszerű faktor felgyorsítja a sebgyógyulást, a transzformáló növekedési faktor béta (TGF-B) pedig serkenti a hegszövet kialakulását. A makrofágok aktivitásának aktiválása vagy a sejtmembránok bizonyos receptorainak blokkolása szabályozhatja a bőr regenerálódásának folyamatát. Például immunstimulánsok alkalmazásával aktiválhatók a makrofágok, fokozva a nem specifikus immunitást. Ismert, hogy a makrofágok olyan receptorokkal rendelkeznek, amelyek felismerik a mannóz- és glükóztartalmú poliszacharidokat (mannánokat és glükánokat), amelyek az aloe verában találhatók, ezért a hosszan tartó, nem gyógyuló sebek, fekélyek és pattanások kezelésére használt aloe vera készítmények hatásmechanizmusa egyértelmű.

Fibroblasztok

A kötőszövet alapja és legelterjedtebb sejtes formája a fibroblaszt. A fibroblasztok funkciói közé tartozik a szénhidrát-fehérje komplexek (proteoglikánok és glikoproteinek) termelése, a kollagén, a retikulin és az elasztikus rostok képződése. A fibroblasztok szabályozzák ezen elemek anyagcseréjét és szerkezeti stabilitását, beleértve a katabolizmusukat, a "mikro-környezetük" modellezését és az epiteliális-mezenchimális kölcsönhatást. A fibroblasztok glikozaminoglikánokat termelnek, amelyek közül a hialuronsav a legfontosabb. A fibroblasztok rostos komponenseivel kombinálva meghatározzák a kötőszövet térbeli szerkezetét (architektonikáját) is. A fibroblasztok populációja heterogén. A különböző érettségi fokú fibroblasztok rosszul differenciált, fiatal, érett és inaktív fibroblasztokra oszlanak. Az érett formák közé tartoznak a fibroklasztok, amelyekben a kollagén lízisének folyamata dominál a termelés funkciójával szemben.

Az utóbbi években a „fibroblaszt rendszer” heterogenitását pontosították. Három mitotikusan aktív fibroblaszt prekurzort találtak - MFI, MFII, MFIII sejttípusokat és három posztmitotikus fibrocita - PMFIV, PMFV, PMFVI. Sejtosztódás útján az MFI egymás után MFII, MFIII és PMMV sejtekké differenciálódik, PMFV, PMFVI. A PMFVI-t az jellemzi, hogy képes I, III és V típusú kollagént, progeoglikánokat és az intercelluláris mátrix egyéb komponenseit szintetizálni. A magas metabolikus aktivitás időszaka után a PMFVI degenerálódik és apoptózison megy keresztül. A fibroblasztok és a fibrociták közötti optimális arány 2:1. Ahogy a fibroblasztok felhalmozódnak, növekedésük lelassul a kollagén bioszintézisre átállt érett sejtek osztódásának megszűnése következtében. A kollagén lebomlási termékei a visszacsatolási elv szerint serkentik a szintézisét. Az új sejtek kialakulása a prekurzorokból megszűnik a növekedési faktorok kimerülése, valamint a fibroblasztok által termelt növekedésgátlók - kalonok - miatt.

A kötőszövet gazdag sejtes elemekben, de a sejtes formák köre különösen széles krónikus gyulladásos és fibrotikus folyamatokban. Így a keloid hegekben atipikus, óriás, patológiás fibroblasztok jelennek meg. méretükben (10x45-től 12x65 μm-ig), amelyek a keloid patognóm jelei. A hipertrófiás hegekből nyert fibroblasztokat egyes szerzők miofibroblasztoknak nevezik az aktinikus filamentumok fejlett kötegei miatt, amelyek kialakulása a fibroblaszt alakjának megnyúlásával jár. Ez az állítás azonban vitatható, mivel minden fibroblaszt in vivo, különösen a hegekben, megnyúlt alakú, és nyúlványaik hossza néha meghaladja a sejttest méretének több mint tízszeresét. Ezt a hegszövet sűrűsége és a fibroblasztok mobilitása magyarázza. A heg sűrű tömegében a kollagénrostok kötegei mentén mozogva jelentéktelen mennyiségű intersticiális anyag található. Tengelyük mentén nyúlnak, és néha vékony, orsó alakú sejtekké alakulnak, nagyon hosszú nyúlványokkal.

A fibroblasztok fokozott mitotikus és szintetikus aktivitását bőrsérülés után először a szöveti lebomlási termékek, a szabad gyökök, majd a növekedési faktorok stimulálják: (PDGF) - vérlemezke eredetű növekedési faktor, fibroblaszt növekedési faktor (FGF), majd iMDGF - makrofág növekedési faktor. Maguk a fibroblasztok szintetizálnak proteázokat (kollagenáz, hialuronidáz, elasztáz), vérlemezke eredetű növekedési faktort, transzformáló növekedési faktor-bétát, epidermális növekedési faktort, kollagént, elasztint stb. A granulációs szövet hegszövetté történő átalakulása egy összetett folyamat, amely a kollagénszintézis és a kollagenáz általi lebontása közötti folyamatosan változó egyensúlyon alapul. Az adott helyzettől függően a fibroblasztok vagy kollagént termelnek, vagy kollagenázt választanak ki proteázok és mindenekelőtt plazminogén aktivátor hatására. A fiatal, differenciálatlan fibroblaszt formák jelenléte; az óriás, kóros, funkcionálisan aktív fibroblasztok, valamint a túlzott kollagénbioszintézis biztosítja a keloid hegek állandó növekedését.

[ 14 ], [ 15 ]

Hialuronsav

Természetes, nagy molekulatömegű (1 000 000 dalton) poliszacharid, amely az intersticiális anyagban található. A hialuronsav nem fajspecifikus, hidrofil. A hialuronsav fontos fizikai tulajdonsága a magas viszkozitása, aminek köszönhetően cementáló anyagként működik, a kollagénkötegeket és fibrillákat egymáshoz és a sejtekhez köti. A kollagénfibrillumok, a kis erek és a sejtek közötti teret hialuronsavoldat tölti ki. A hialuronsav, beburkolva a kis ereket, erősíti azok falát, megakadályozza a vér folyékony részének kiszivárgását a környező szövetekbe. Nagyrészt támogató funkciót lát el, fenntartva a szövetek és a bőr mechanikai tényezőkkel szembeni ellenállását. A hialuronsav egy erős kation, amely aktívan kötődik az anionokhoz az intersticiális térben, így a sejtes és az extracelluláris tér közötti anyagcsere-folyamatok, a bőr proliferatív folyamatai a glükózaminoglikánok és a hialuronsav állapotától függenek. Egyetlen hialuronsav molekula körülbelül 500 vízmolekulát képes maga közelében megtartani, ami az alapja az intersticiális tér hidrofilitásának és nedvességmegtartó képességének.

A hialuronsav nagyobb mennyiségben található meg a dermisz papilláris rétegében, az epidermisz szemcsés rétegében, valamint a bőr erei és függelékei mentén. Számos karboxilcsoportjának köszönhetően a hialuronsav molekula negatív töltésű, és elektromos térben mozoghat. A sav depolimerizációját a hialuronidáz (lidáz) enzim végzi, amely két lépésben hat. Először az enzim depolimerizálja a molekulát, majd apró darabokra bontja. Ennek eredményeként a sav által képződött gélek viszkozitása meredeken csökken, és a bőrszerkezetek permeabilitása megnő. Ezen tulajdonságoknak köszönhetően a hialuronidázt szintetizáló baktériumok könnyen leküzdhetik a bőrbarriert. A hialuronsav stimuláló hatással van a fibroblasztokra, fokozza migrációjukat és aktiválja a kollagén szintézisét, fertőtlenítő, gyulladáscsökkentő és sebgyógyító hatással rendelkezik. Ezenkívül antioxidáns, immunstimuláló tulajdonságokkal rendelkezik, nem képez komplexeket fehérjékkel. A kötőszövet sejtközi terében stabil gél formájában vízzel biztosítja az anyagcsere-termékek eltávolítását a bőrön keresztül.

Fibronektin

A gyulladásos reakció megállítása során a kötőszöveti mátrix helyreáll. Az extracelluláris mátrix egyik fő szerkezeti összetevője a fibronektin glikoprotein. A seb fibroblasztjai és makrofágjai aktívan választanak ki fibronektint, hogy felgyorsítsák a seb összehúzódását és helyreállítsák az alaphártyát. A seb fibroblasztjainak elektronmikroszkópos vizsgálata nagyszámú párhuzamos sejtes fibronektin filamentum-köteget tár fel, ami lehetővé tette számos kutató számára, hogy a seb fibroblasztjait miofibroblasztoknak nevezze. Mivel adhéziós molekula, és két formában létezik - sejtes és plazmatikus -, a fibronektin az intercelluláris mátrixban "szaruként" működik, és biztosítja a fibroblasztok erős tapadását a kötőszöveti mátrixhoz. A sejtes fibronektin molekulák diszulfidkötéseken keresztül kötődnek egymáshoz, és a kollagénnel, elasztinnal és glikozaminoglikánokkal együtt kitöltik az intercelluláris mátrixot. A sebgyógyulás során a fibronektin elsődleges vázként működik, amely a fibroblasztok és a kollagénrostok bizonyos orientációját hozza létre a javítási zónában. A kollagénrostokat a fibroblasztokhoz a fibroblaszt filamentumok aktinikus kötegein keresztül köti. Így a fibronektin a fibroblasztikus folyamatok egyensúlyának szabályozójaként működhet, fibroblaszt vonzást okozva, a kollagénfibrillumokhoz kötődve és növekedésüket gátolva. Elmondható, hogy a fibronektin hatására a sebben lévő gyulladásos infiltráció fázisa granulomatózus-rostos stádiumba jut.

[ 16 ]