Celulele pielii precondiționate accelerează și îmbunătățesc vindecarea rănilor
Este bine cunoscut faptul că studenții care se pregătesc în avans obțin rezultate mai bune la examene. Acum, se pare că și pielea poate face același lucru.
O echipă de cercetători din Coreea a demonstrat că precondiționarea unui subset de celule ale pielii într-o „stare de pregătire” permite țesutului să inițieze o vindecare rapidă și eficientă imediat după o leziune.
Studiul colaborativ, condus de profesorul Sekyu Choi la POSTECH (Universitatea de Știință și Tehnologie din Pohang), împreună cu profesorul Jong Kyoung Kim, și cercetătorii Minjun Kwak, Eunjun Choi, Yemin Jo, alături de colaboratori de la Institutul pentru Științe Fundamentale, Universitatea Catolică din Coreea și Universitatea din Washington, dezvăluie cum reprogramarea celulară parțială a celulelor epidermale ale pielii remodela celulele învecinate și microambientul țesutului pentru a accelera vindecarea rănilor. Rezultatele au fost publicate în Nature Communications.
Pielea, cea mai exterioară barieră a corpului, este constant expusă la leziuni. Deși rănile minore se vindecă de obicei în câteva zile la persoanele sănătoase, procesul de vindecare poate dura luni sau poate eșua complet la pacienții vârstnici sau la cei cu afecțiuni precum diabetul. Pentru a aborda această provocare, medicina regenerativă se îndreaptă din ce în ce mai mult către reprogramarea celulară.
Acest proces se bazează în general pe patru proteine cunoscute sub denumirea de factorii Yamanaka (Oct4, Sox2, Klf4 și c-Myc), care pot readuce celulele la o stare similară celei embrionare. Totuși, celulele complet reprogramate prezintă un dezavantaj major: creștere necontrolată și dediferențiere, ceea ce crește riscul formării tumorilor și limitează aplicabilitatea clinică.
În loc să recurgă la o reprogramare completă, echipa a adoptat o abordare mai temperată, pe care o descriu ca o „răsucire blândă”. Esențial este că aceasta a fost aplicată selectiv unui subset de celule. În loc să expună toate celulele la cei patru factori de transcripție, doar un număr limitat a fost țintit – iar aceste celule nu au fost resetate complet, ci doar mutate într-o stare ușor mai tânără. Această strategie, numită reprogramare parțială mozaică, reprezintă o intervenție deliberat prudentă, cu două straturi, care limitează atât numărul celulelor țintite, cât și amploarea reprogramării.
În modelele animale, chiar și în absența leziunilor, pielea a intrat într-o „modă pre-regenerativă”. Nu doar celulele reprogramate, ci și celulele normale învecinate, celulele imune și microambientul țesutului au început să se schimbe. Această reacție coordonată a fost determinată de activarea unor căi de semnalizare cheie – inclusiv PI3K-AKT, EGFR și HIF-1α – care sunt esențiale pentru supraviețuirea, creșterea celulelor și adaptarea la condițiile hipoxice. Practic, celulele se comunicau între ele: „O leziune ar putea veni – să ne pregătim.”
Când au fost introduse ulterior leziuni, beneficiile au devenit și mai pronunțate. Noile straturi epiteliale s-au format mai rapid, creșterea vaselor de sânge și răspunsurile imune au fost reglate mai precis, iar procesul general de vindecare a fost accelerat. De asemenea, cicatricile au fost reduse. Aceste îmbunătățiri au fost observate chiar și în condiții diabetice, unde vindecarea rănilor este, în mod normal, afectată.
„Acest studiu este primul care arată că manipularea doar a unei fracțiuni de celule poate remodela starea întregului țesut al pielii prin comunicarea intercelulară”, a declarat profesorul Choi. Minjun Kwak, autor principal, a adăugat: „Descoperirile noastre ar putea pune bazele nu doar pentru terapii destinate rănilor cronice la pacienți diabetici sau vârstnici, ci și pentru tehnologii anti-îmbătrânire și dezvoltarea medicamentelor regeneratoare și a biomaterialelor.”
