Заживление ран происходит при помощи подкожных «пластырей»

У млекопитающих шрамы образуются с удивительной скоростью. Ученые из Германии обнаружили, что такая оперативность обусловлена введением готовых «пробок» из подкожной фасции в рану.

Credit:
kckate16 | Shutterstock.com

Известно, что за формирование рубцов отвечают фибробласты, мигрирующие в рану и производящие внеклеточный матрикс, который в итоге закупоривает повреждение. Однако детально этот механизм не изучен, хотя его дефекты приводят к серьезным последствиям — избыточному фиброзу или, наоборот, неспособности ран к заживлению. Только в США лечение патологий рубцевания обходится в десятки миллиардов долларов ежегодно.

Одним из вопросов было происхождение фибробластов, участвующих в заживлении раны. В предыдущей своей работе группа ученых из Германии установила, что все фибробласты, формирующие рубцы в коже спины мышей, происходят от линии, экспрессирующей ген En1 во время эмбриогенеза. Эти En1-позитивные фибробласты (EPF) присутствовали не только в коже, но и в подкожной фасции — соединительнотканной оболочке, отделяющей кожу от тканей под ней. Именно фасция позволяет коже скользить относительно мышц. В ее состав входят как фибробласты, так и клетки лимфатической и иммунной систем, кровеносные сосуды и сенсорные нейроны. Отсюда возникла идея, что фасция при ранении выступает в роли депо клеточных компонентов, необходимых для регенерации.

Используя мышей, которым были пересажены два слоя ткани — фасция с клетками, экспрессирующими зеленый флуоресцентный белок, и кожа, экспрессирующая красный, — исследователи проследили участие фасции в заживлении ран. Оказалось, что до 80% клеток в заживающей ране вышли из фасции — и это были не только фибробласты, но и нервные клетки, макрофаги и клетки эндотелия. Дальнейшие исследования глубоких (повреждающих как эпидермис, так и дерму и доходящих до фасции) ран показали, что желеобразная масса фасции, как пробка, поднималась к поверхности раны. При этом не наблюдалось характерного для многих регенеративных процессов клеточного деления — в рану мигрировала уже готовая ткань. Около 75% коллагена в ране принадлежало фасциальному матриксу. Матрикс дермы оставался на месте и в рану не выделялся.

Когда исследователи изолировали кожу от фасции с помощью мембраны, раны не заживали. Того же эффекта удалось достичь подавлением EPF — несмотря на свободный доступ фасции к ране, миграции не наблюдалось. Таким образом ученые подтвердили необходимость EPF для направления фасциальной «пробки» в рану.

Отдельно исследователи рассмотрели связь фасции и келоидных рубцов — патологически разрастающихся масс малоорганизованной рубцовой ткани. Из четырех маркеров келоидов три активно экспрессировались в фасции, но не в дерме. Это, как и схожее строение келоидной и фасциальной тканей, позволяет предположить, что келоидные рубцы представляют собой патологический вариант фасциальной пробки.

При этом следует помнить, что эксперименты проводились на мышах. В отличие от человека, у мыши хорошо развиты подкожные мышцы, а фасция однослойная. Ученым еще предстоит проверить, аналогичен ли человеческий механизм заживления ран мышиному. Если сходство подтвердится, это может стать основой новых методов лечения патологий рубцевания.

Источник

Correa-Gallegos, D., et al. // Patch repair of deep wounds by mobilized fascia. // Nature, 2019; DOI:  10.1038/s41586-019-1794-y

Добавить в избранное

Вам будет интересно