Регенерация тканей - почему это самый важный вопрос в медицине будущего

Автор: Команда YOUR.OWN
2022-11-01

Среднее время прочтения: 10 минут

Сложность темы: средняя

Для большинства заболеваний кожи лечение будет долгим и нудным, в тяжелых ситуациях может потребоваться даже и на протяжении всей жизни. Это связано с тем, что почти все заболевания кожи относятся к группе хронических воспалительных, в том числе и клинические признаки процессов старения, которые уже хорошо изучены, а методики их лечения и коррекции остаются понятными исключительно интеллектуалам.

Регенерация похожа на божественное искусство. В ней задействованы самые разные гены, но точная координация их работы творит чудеса. Прямо как работа мазками разных цветов: под умелой рукой они складываются в шедевр.

Регенерация - это эволюционный механизм, и задача врача, который сталкивается с процедурами, в которых травма – это инструмент достижения цели: донести ценность самообразования врача и сложный путь построения модели терапии восстановления ткани после процедур, из-за старости или “глупости” поведения.

Еще в древних мифах описывалось необычное свойство некоторых существ восстанавливать любую отрубленную часть тела. Так, Лернейская гидра в битве с Гераклом могла отращивать новые головы на месте отрубленных. При этом, для победы Геракл использовал вполне оригинальный и логичный способ: он прижег горящими головами места, где вырастали новые головы, что воспрепятствовало бесконечной регенерации. Можно вспомнить и другой пример из древнегреческой мифологии — каждый день печень Прометея, который похитил для людей божественный огонь, склевывал орел, и каждую ночь она отрастала заново.

Каждая клетка имеет свой генетический профиль и историю его реализации, называемую дифференцировкой. Клетки сохраняют свои приобретенные в результате специализации особенности, так как хранят запись биохимических сигналов своих клеточных предков, полученных еще на эмбриональной стадии. По сути, регенерация — процесс прохождения клеточной специализации заново.

Геном во всех клетках почти идентичен. Клетки тканей отличаются друг от друга потому, что экспрессируют разные наборы генов, а не содержат разные гены. Избирательная экспрессия генов обусловливает такие необходимые процессы, происходящие во время регенерации, как:

пролиферация клеток, дающая множество клеток из одной,
специализация клеток, создающая клетки с разной пространственной ориентацией и биологическими характеристиками,
связь клеток, согласующая поведение одной клетки по отношению к соседям,
перемещение, или миграция, клеток, при которой клетки группируются, чтобы сформировать ткани и органы заданной структуры.

Как говорится: «Все, что вы назагорали, будет использовано против вас». Каждое вещество, потерявшее электрон, превращается в свободный радикал. Условно, эта безумная «недомолекула», теперь будет искать, где бы урвать лакомый кусочек для себя любимой.

Среди своих же таких же обделённых она его не найдёт. Радикал не зарегистрируется на сайте знакомств одиноких электронов, а будет разрушать здоровые отношения тех, у кого все хорошо. У «здоровых» веществ, которые выполняют, что-то полезное для организма.

Ряд исследований 2009 года показывает, что 50% свободных радикалов образуется под воздействием на кожу инфракрасного и видимого солнечного света.

Вдруг вы увидели, что на какой-то картинке где-то в интернетах кто-то со смуглой кожей показывает свою «роскошную» жизнь, и вы решили, что тоже хотите такой загар. Не жизнь беззаботную, но хотя бы загар.

Очнулись уже на пляже, и солнце окисляет чуть-чуть ваши молекулы (в т.ч. ДНК), одну за другой и теперь у вас тоже есть свободные радикалы, свои собственные.

Радикалы занимаются рекетом в масштабах нашего организма «вернуть своё». Возвращают за счёт здоровых молекул, а те становятся свободными радикалами и начинают искать дальше у кого бы забрать своё. Так повреждение доходит до ДНК и клетка мутирует. А потом делится и получается 50% новых мутированных клеток. А ведь вы все ещё загораете. Ультрафиолет-B (UVB) является одним из наиболее цитотоксических и мутагенных излучений, вызывающих повреждение кожи и старение путем повышения содержания внутриклеточного Ca 2+ и активных форм кислорода (АФК).

Ультрафиолетовое излучение (УФО) является основным этиологическим фактором старения кожи и связанных с ним заболеваний и симптомов, таких как морщины, эпидермальная гиперпигментация, повышенный синтез меланина и раковые заболевания. Среди трех видов УФО в солнечном свете, ультрафиолетовое-В (УФ-В), излучение 280-320 нм) является наиболее цитотоксическими и мутагенными электромагнитными волнами, а также способствуют повреждению кожи и старению.

Так как энергия УФ-B достаточна для создания активных форм кислорода (АФК) в живой ткани, она приводит к нарушению ДНК и онкогенезу в коже, связанному с внутриклеточным повышением Са 2+. Эти факты были установлены независимо друг от друга. В настоящее время молекулярные и клеточные связи между увеличением АФК и внутриклеточного Ca 2+ в живых клетках недостаточно хорошо изучены. Хотя было разработано большое количество соединений и препаратов, чтобы исследовать механизм УФ-B - индуцированного повреждения кожи за счет повышения АФК и Ca 2+.

Клинические результаты показывают, что антиоксиданты защищают клетки кожи от УФ - индуцированного повреждения путем подавления TRPCs-активированного входа Ca 2+. Ингибирование внутриклеточного Ca 2+ также вносит значительный вклад в снижение уровня внутриклеточной продукции АФК митохондриями, что уменьшает повреждение ДНК в клетках кожи.

Это объясняется процессами, благодаря которым осуществляется последовательная программа перехода из недифференцированного состояния начальной (столовой) клетки в следующее, более специализированное. Возможен и альтернативный путь: клетка может уже пройти частично путь специализации, но перейти на другой под воздействием особых сигналов среды.

Локальное изменение концентрации кислорода и оксида азота (NO) играет значительную роль на разных этапах восстановления целостности ткани.

В норме на начальных этапах регенерации концентрация кислорода должна быть повышена, а впоследствии должна снижаться из-за образования раневого эпидермиса на поверхности раны и активировать сигнальные пути регенерации. Если же изначально закрыть рану, то не происходит образования стабильного микроокружения из клеток и сигнальных молекул для формирования.

Это связано с ростом количества кератиноцитов. При этом продолжают работу иммунные клетки: макрофаги и нейтрофилы синтезируют активные формы кислорода, чтобы нейтрализовать инородные микроорганизмы и подвергнуть фагоцитозу поврежденную ткань.

Макрофаги — важный источник как воспалительных, так и противовоспалительных сигналов, поступающих в поврежденную область после травмы, где они участвуют в обмене компонентов внеклеточного матрикса, очищают ткани от инородных частиц и подвергают фагоцитозу апоптические клетки (останки клеток после программируемой гибели). Эти процессы опосредованы специальными белками, контролирующие рост клеток — цитокинами.

Благодаря провоспалительным цитокинам, которые запускают механизм специфического иммунитета и действуют через свои рецепторы на клетки мишени на ранней стадии воспаления (интерлейкин-1 IL-1, IL-6, IL-8, фактор некроза опухоли-α TNF-α), фибробласты выделяют факторы роста кератиноцитов KGF-1, KGF-2, сигнализирующие кератиноцитам мигрировать и пролиферировать.

Также клетками иммунной системы синтезируются хемокины (семейство цитокинов), необходимые для миграции фибробластов, а впоследствии и противовоспалительные цитокины (IL-4, IL-10, трансформирующий фактор роста TGFβ), которые ослабляют воспаление и стимулируют ангиогенез (новые сосуды). К примеру, сигнальная молекула TGFβ подавляет пролиферацию кератиноцитов, что способствует регенеративным процессам благодаря замедлению рубцевания.

Более понятна модель для изучения регенераторного процесса кожи у пациентов с атопическим дерматитом (АД). В основе заболевания лежит развитие клинических симптомов через генетическую предрасположенность, факторы окружающей среды и иммунные нарушения. В основе патогенеза АД лежит хроническое воспаление 2 типа, которое также называют Т2-воспалением.

В настоящее время существуют две гипотезы, объясняющие патофизиологические механизмы, лежащие в основе АД: "снаружи-внутрь" (нарушение барьерной функции кожи) и "наружу-изнутри" (иммунная дисрегуляция).

Патогенетически значимым фактором формирования АД является недостаточность барьерной функции кожи, которая ассоциирована с мутациями в гене, кодирующем филаггрин (ФЛГ). Филаггрин содержит большое количество гистидина, который метаболизируется в транс-уроканиновую кислоту (транс-UCA) и пирролидон-5-карбоновую кислоту (РСА); эти органические кислоты помогают поддерживать в эпидермисе требуемое значение градиента рН.

Поэтому в моей практике очень важно правильно подобрать препарат для заместительной аминокислотной терапии такой категории пациентов. В составе препарата ReShape содержится карнозин (бета-аланин-L-гистидин), а его L-конфигурация определяет наибольшую биодоступность.

Модель пациента с АД бесспорно показывает, что иммунопатогенез заболевания характеризуется прежде всего изменениями дифференцирования Т-лимфоцитов и профиля их цитокиновой секреции. Активация Т-хелперов при АД способствует переключению их в сторону Th2-хелперов и сопровождается повышением продукции специфических Th2-цитокинов — интерлейкинов — ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-13 и фактора некроза опухолей (ФНО-α), которые стимулируют преимущественно продукцию IgE и определяют формирование аллергической реакции. Избыток ИЛ-4 инициирует активацию преимущественно Th2-клеток. Активированные Т-лимфоциты обнаруживаются в эпидермисе больных АД как при остром, так и при хроническом воспалении и объективно коррелирует со снижением регенераторной функции кожи, о которой я писал выше.

То есть, механизм регуляции регенерации и патогенез АД пересекаются между собой через иммунный путь регуляции.

С другой стороны, в практике специалиста эстетической медицины не всегда есть возможность применения инъекционных методик – введение препарата или невозможно, или имеет повышенные неоправданные риски получить побочную реакцию или осложнение. Например, тонкая и гиперчувствительная кожа с нарушенным эпидермальным барьером, длительный период регенерации после инвазивных процедур, активный публичный период - классическая характеристика кожи пациентов с АД.

*АД - атопический дерматит