Заживление ран требует участия многих регуляторных молекул. Ученые выяснили, что стволовые клетки, полученные из жировой ткани, способны продуцировать факторы, облегчающие заживление кожи.
Кожа способна к восстановлению после различных повреждений. Процесс заживления ран включает следующие стадии: гемостаз, воспаление, пролиферация и ремоделирование. Сразу после повреждения происходит гемостаз — сужение сосудов и образование фибринового сгустка, который обеспечивает временный каркас для воспалительных клеток в области раны.
На воспалительной фазе удаляются бактерии и загрязнения, рана подготавливается к заживлению. Выделяются различные сигнальные молекулы, которые стимулируют привлечение дермальных фибробластов — клеток «строителей кожи».
Пролиферативная стадия приводит к образованию рубцовой ткани. Фибробласты, привлеченные в рану, активно продуцируют факторы роста, а также коллаген и фибронектин, необходимые для построения внеклеточного матрикса. Факторы роста способствуют образованию новых капилляров, которые придают розовый цвет заживающей коже. Миофибробласты, несущие альфа-гладкомышечный актин, отвечают за сокращение раны.
Во время фазы ремоделирования, которая может длиться до одного года, рана созревает и полностью заживает. Неорганизованный коллаген типа III преобразуется в выровненные волокна коллагена типа I. Волокна коллагена располагаются ближе и сшиваются, что уменьшает толщину рубца и увеличивает его прочность на разрыв. Однако, несмотря на эти изменения, прочность рубцовой ткани достигает только порядка 80% прочности неповрежденной кожи.
Учитывая сложность процесса заживления раны, неудивительно, что нарушение функционирования белков-регуляторов может приводить к медленной регенерации или чрезмерному образованию рубцов. Такие факторы как пожилой возраст, нарушения обмена веществ, хронические заболевания, могут препятствовать нормальному процессу заживления ран. Это настоящий вызов для современной регенеративной медицины.
Жировая ткань обладает богатым потенциалом для применения в регенеративной медицине. Она распространена в организме и легко доступна — ее можно собирать с помощью липосакции под местной анестезией, что удобно и для врача, и для пациента. Только треть объема жировой ткани состоит из зрелых жировых клеток – адипоцитов. Остальной объем занимают клетки различных типов, в том числе и стволовые клетки.
Стволовые клетки, полученные из жировой ткани, секретируют факторы роста, цитокины, адипокины, нейротрофические и ангиогенные факторы. Этот «коктейль» оказывает благотворное влияние на процесс заживления ран, ускоряя регенерацию кожи и препятствуя образованию грубых рубцов.
Интересно, что в отличие от положительной роли жировой ткани, ожирение, наоборот, оказывает выраженное негативное влияние на восстановление кожи. Это может быть связано с составом жировой ткани у лиц с ожирением — в ней начинают превалировать гипертрофированные адипоциты. При ожирении ухудшается кровоснабжение тканей и наблюдается относительная гипоксия, что также может способствовать более медленному заживлению ран.
На данный момент методики терапии хронических и незаживающих ран с использованием стволовых клеток, «хранящихся» в жировой ткани, только развиваются, однако, есть надежда, что в обозримом будущем регенеративная медицина сможет активно внедрить эти технологии в практику.