Τα εγκαύματα είναι ευρέως επιρρεπή σε βακτηριακή λοίμωξη και συνήθως οδηγούν σε μεγαλύτερη ποσότητα ουλώδους ιστού από τα τραύματα με ρήξη. Στο άρθρο τους στο APL Bioengineering, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης και το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ δημιούργησαν ένα βιομιμητικό μοντέλο για τη μελέτη της επούλωσης τραυμάτων. Ανακάλυψαν ότι οι ινοβλάστες -που συνήθως θεωρούνται δομικά κύτταρα που δίνουν σχήμα και δύναμη σε ιστούς και όργανα- καθαρίζουν τον κατεστραμμένο ιστό πριν εναποθέσουν νέο υλικό.
Αυτό το μέρος της διαδικασίας επούλωσης είναι πιο αργό σε τραύματα εγκαυμάτων, όπου υπάρχει περισσότερη βλάβη στους ιστούς. Οι κυτταρικοί βιολόγοι εντοπίζουν τέσσερις φάσεις επούλωσης πληγών:
- διακοπή αιμορραγίας,
- φλεγμονή,
- σχηματισμός νέου ιστού,
- και ενδυνάμωση ιστού.
Κατά τα στάδια της φλεγμονής και του σχηματισμού, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού πιστεύεται ότι καθαρίζουν τα βακτήρια και τα νεκρά κύτταρα από το τραύμα. Ενεργοποιούν επίσης τους ινοβλάστες και τα αιμοφόρα αγγεία για να ξεκινήσουν τις επισκευές. «Ανάλογα με τον τραυματισμό, η έκταση και η διάρκεια αυτών των τεσσάρων φάσεων μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό σε διαφορετικούς τύπους πληγών», δήλωσε ο συγγραφέας Jeroen Eyckmans.
“Δεδομένου ότι τα τραύματα από ρήξη διαχέονται καλά με αίμα, τείνουν να επουλώνονται καλά. Ωστόσο, στα εγκαύματα, τα αιμοφόρα αγγεία καυτηριάζονται, εμποδίζοντας το αίμα να εισέλθει στην κλίνη του τραύματος και επιβραδύνει τη διαδικασία επούλωσης. Τα σοβαρά εγκαύματα έχουν επίσης μεγάλες ποσότητες νεκρού ιστού που εμποδίζει φυσικά το σχηματισμό νέου ιστού”. Για να μελετήσει πώς ο τρόπος τραυματισμού επηρεάζει τον ρυθμό επούλωσης των πληγών, η ομάδα σχεδίασε ένα σύστημα μοντέλου in vitro από ινοβλάστες ενσωματωμένους σε υδρογέλη κολλαγόνου.
Σε αυτόν τον μικροιστό δημιουργήθηκαν τραύματα χρησιμοποιώντας ένα μαχαίρι μικροτομής για να μιμηθεί το ρήγμα ή ένα λέιζερ υψηλής ενέργειας για την προσομοίωση ενός εγκαύματος. Αν και και οι δύο τύποι τραυμάτων ήταν ίσοι σε μέγεθος, η αφαίρεση με λέιζερ προκάλεσε περισσότερο κυτταρικό θάνατο και βλάβη ιστού δίπλα στα όρια του τραύματος σε σύγκριση με τα τραύματα με μαχαίρι.
“Κατά τη διάρκεια της επούλωσης, διαπιστώσαμε ότι οι ινοβλάστες πρώτα καθάρισαν το κατεστραμμένο υλικό από το τραύμα πριν εναποθέσουν νέο υλικό», είπε ο Άικμανς. “Αυτό ήταν ένα εκπληκτικό εύρημα επειδή η αφαίρεση νεκρού ιστού έχει αποδοθεί σε εξειδικευμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος όπως τα μακροφάγα, και οι ινοβλάστες θεωρήθηκαν κύτταρα που δομούν ιστούς και όχι κύτταρα αφαίρεσης ιστών.”
Δεδομένου ότι υπήρχε μεγαλύτερη βλάβη ιστού στα τραύματα με αφαίρεση λέιζερ, χρειάστηκε περισσότερος χρόνος από τους ινοβλάστες για να αφαιρέσουν τη βλάβη, καθυστερώντας τελικά την επούλωση των ιστών. Με βάση αυτά τα ευρήματα, θεραπείες που προάγουν την κάθαρση του τραύματος θα μπορούσαν να επιταχύνουν την επούλωση. Τα γενετικά τροποποιημένα λευκά αιμοσφαίρια, σχεδιασμένα για την αφαίρεση νεκρού ιστού, θα μπορούσαν να είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για την πρόσβαση σε τραυματισμένα όργανα και ιστούς βαθιά στο σώμα.