Ihon tärkeimmät toiminnalliset yksiköt, jotka osallistuvat ihovian paranemiseen ja arpeutumiseen.

Liimamolekyylejä on monia - ne kaikki luovat tukiverkon, jota pitkin solut liikkuvat, sitoutuen tiettyihin reseptoreihin solukalvojen pinnalla ja välittäen tietoa toisilleen välittäjien avulla: sytokiineja, kasvutekijöitä, typpioksidia jne.

Basaalinen keratinosyytti

Tyvikeratinosyytti ei ole ainoastaan epidermiksen emosolu, josta kaikki sen päällä olevat solut lähtevät, vaan myös liikkuva ja tehokas bioenergeettinen järjestelmä. Se tuottaa paljon biologisesti aktiivisia molekyylejä, kuten epidermaalista kasvutekijää (EGF), insuliinin kaltaisia kasvutekijöitä (IGF), fibroblastikasvutekijöitä (FGF), verihiutaleiden kasvutekijää (PDGF), makrofagien kasvutekijää (MDGF), verisuonten endoteelikasvutekijää (VEGF), transformoivaa kasvutekijä alfaa (TGF-a) jne. Saatuaan tietoa epidermiksen vaurioista informaatiomolekyylien kautta, tyvikeratinosyytit ja hikirauhasten ja karvatuppien kammiosolut alkavat aktiivisesti lisääntyä ja liikkua haavan pohjaa pitkin sen epitelisaatiota varten. Haavajätteen, tulehdusvälittäjien ja tuhoutuneiden solujen fragmenttien stimuloimana ne syntetisoivat aktiivisesti kasvutekijöitä, jotka edistävät haavan nopeampaa paranemista.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Kollageeni

Side- ja arpikudoksen tärkein rakenneosa on kollageeni. Kollageeni on yleisin proteiini nisäkkäillä. Se syntetisoituu ihossa fibroblastien avulla vapaista aminohapoista kofaktorin, askorbiinihapon, läsnä ollessa ja muodostaa lähes kolmanneksen ihmisen proteiinien kokonaismassasta. Se sisältää pieniä määriä proliinia, lysiiniä, metioniinia ja tyrosiinia. Glysiinin osuus on 35 % ja hydroksiproliinin ja hydroksilysiinin 22 % kumpikin. Noin 40 % siitä löytyy ihosta, jossa sitä edustavat kollageenityypit I, III, IV, V ja VII. Jokaisella kollageenityypillä on omat rakenteelliset ominaisuutensa, ensisijaisesti sijaintinsa ja vastaavasti ne suorittavat erilaisia toimintoja. Kollageenityyppi III koostuu ohuista fibrilleistä, ihossa sitä kutsutaan retikulaariseksi proteiiniksi. Sitä on läsnä suuremmissa määrin dermiksen yläosassa. Kollageenityyppi I on yleisin ihmisen kollageeni, se muodostaa paksumpia fibrillejä dermiksen syviin kerroksiin. Kollageenityyppi IV on osa tyvikalvoa. Kollageeni tyyppiä V on osa verisuonia ja kaikkia dermiksen kerroksia, kollageeni tyyppiä VII muodostaa "ankkurointi"fibrillejä, jotka yhdistävät tyvikalvot dermiksen papilleihin.

Kollageenin perusrakenne on triplettipolypeptidiketju, joka muodostaa kolmoiskierteen, joka koostuu erityyppisistä alfaketjuista. Alfaketjuja on neljää tyyppiä, ja niiden yhdistelmä määrää kollageenin tyypin. Kunkin ketjun molekyylipaino on noin 120 000 kDa. Ketjujen päät ovat vapaat eivätkä osallistu kierteen muodostumiseen, joten nämä pisteet ovat herkkiä proteolyyttisille entsyymeille, erityisesti kollagenaasille, joka katkaisee spesifisesti glysiinin ja hydroksiproliinin väliset sidokset. Fibroblasteissa kollageeni on prokollageenin kolmoiskierteiden muodossa. Solunvälisessä matriisissa ilmentymisen jälkeen prokollageeni muuttuu tropokollageeniksi. Tropokollageenimolekyylit ovat yhteydessä toisiinsa 1/4 pituuden siirtymällä, kiinnittyneet disulfidisiltojen avulla ja muodostavat siten elektronimikroskoopilla näkyvän nauhamaisen juovituksen. Kun kollageenimolekyylit (tropokollageeni) ovat vapautuneet solunulkoiseen ympäristöön, ne kerääntyvät kollageenikuiduiksi ja -kimpuiksi, jotka muodostavat tiheitä verkkoja ja luovat vahvan rungon dermikseen ja ihonalaiseen kerrokseen.

Subfibrillejä tulisi pitää ihmisen ihon dermiksen kypsän kollageenin pienimpänä rakenneyksikkönä. Niiden halkaisija on 3–5 μm, ja ne ovat spiraalimaisesti järjestäytyneet fibrillin suuntaisesti, jota pidetään toisen asteen kollageenin rakenneosana. Fibrillien halkaisija on 60–110 μm. Kimppuihin ryhmitellyt kollageenifibrillit muodostavat kollageenikuituja. Kollageenikuidun halkaisija on 5–7 μm - 30 μm. Lähekkäin sijaitsevat kollageenikuidut muodostuvat kollageenikimppuiksi. Kollageenirakenteen monimutkaisuuden ja eri asteiden ristisidoksilla yhdistettyjen spiraalimaisten triplettirakenteiden läsnäolon vuoksi kollageenin synteesi ja katabolia vievät kauan, jopa 60 päivää.

Ihovauriotilanteissa, joihin aina liittyy hypoksiaa, hajoamistuotteiden ja vapaiden radikaalien kertymistä haavaan, fibroblastien proliferatiivinen ja synteettinen aktiivisuus lisääntyy, ja ne reagoivat lisääntyneellä kollageenisynteesillä. On tunnettua, että kollageenikuitujen muodostuminen vaatii tiettyjä olosuhteita. Niinpä hieman hapan ympäristö, jotkut elektrolyytit, kondroitiinisulfaatti ja muut polysakkaridit kiihdyttävät fibrillogeneesiä. C-vitamiini, katekoliamiinit, tyydyttymättömät rasvahapot, erityisesti linolihappo, estävät kollageenin polymeroitumista. Kollageenin synteesin ja hajoamisen itsesäätelyä säätelevät myös solujen välisessä ympäristössä olevat aminohapot. Näin ollen polykationi poly-L-lysiini estää kollageenin biosynteesiä ja polyanioni poly-L-glutamaatti stimuloi sitä. Koska kollageenisynteesin aika on vallitsevampi kuin sen hajoamisen aika, haavaan kertyy merkittävästi kollageenia, josta tulee tulevan arven perusta. Kollageenin hajoaminen tapahtuu erityisten solujen fibrinolyyttisen aktiivisuuden ja spesifisten entsyymien avulla.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Kollagenaasi

Ihon yleisimpien kollageenityyppien I ja III hajottamiseen tarkoitettu spesifinen entsyymi on kollagenaasi. Entsyymeillä, kuten elastaasilla, plasminogeenilla ja muilla entsyymeillä, on avustava rooli. Kollagenaasi säätelee kollageenin määrää ihossa ja arpikudoksessa. Uskotaan, että haavan paranemisen jälkeen iholle jäävän arven koko riippuu pääasiassa kollagenaasin aktiivisuudesta. Sitä tuottavat epidermaaliset solut, fibroblastit, makrofagit ja eosinofiilit, ja se on metalloproteinaasi. Fibroblasteja, jotka osallistuvat kollageenia sisältävien rakenteiden tuhoamiseen, kutsutaan fibroklasteiksi. Jotkut fibroklastit eivät ainoastaan eritä kollagenaasia, vaan myös imevät ja käyttävät kollageenia. Haavan erityistilanteesta, makro-organismin tilasta, hoitotoimenpiteiden järkevyydestä ja samanaikaisen bakteerikannan läsnäolosta riippuen vaurioalueella vallitsee joko fibrinogeneesi- tai fibroklasiprosessi eli kollageenia sisältävien rakenteiden synteesi tai tuhoutuminen. Jos uudet kollagenaasia tuottavat solut lakkaavat pääsemästä tulehduskohtaan ja vanhat menettävät tämän kyvyn, kollageenin kertymiselle syntyy edellytys. Lisäksi korkea kollagenaasiaktiivisuus tulehduskohdassa ei tarkoita, että tämä takaa korjaavien prosessien optimoinnin ja että haava on suojattu sidekudosmuutoksilta. Fibrolyyttisten prosessien aktivoitumista pidetään usein tulehduksen pahenemisena ja sen kroonistumisena, kun taas fibrogeneesin vallitsevuutta pidetään sen vaimenemisena. Fibrogeneesi eli arpikudoksen muodostuminen ihovauriokohdassa tapahtuu pääasiassa syöttösolujen, lymfosyyttien, makrofagien ja fibroblastien osallistumisella. Vasoaktiivisen momentin laukaiseminen tapahtuu syöttösolujen, biologisesti aktiivisten aineiden, avulla, jotka auttavat houkuttelemaan lymfosyyttejä leesioon. Kudosten hajoamistuotteet aktivoivat T-lymfosyyttejä, jotka lymfokiinien kautta yhdistävät makrofagit fibroblastiseen prosessiin tai stimuloivat makrofageja suoraan proteaaseilla (nekrohormoneilla). Mononukleaariset solut eivät ainoastaan stimuloi fibroblastien toimintaa, vaan myös estävät niitä toimimalla fibrogeneesin todellisina säätelijöinä vapauttamalla tulehdusvälittäjiä ja muita proteaaseja.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Mastosolut

Mastosolut ovat soluja, joille on ominaista pleomorfismi, suuret pyöreät tai soikeat tumat ja hyperkromaattisesti värjäytyneet basofiiliset jyvät sytoplasmassa. Niitä esiintyy suurina määrinä ihon yläosassa ja verisuonten ympärillä. Ne ovat biologisesti aktiivisten aineiden (histamiini, prostaglandiini E2, kemotaktiset tekijät, hepariini, serotoniini, verihiutaleiden kasvutekijä jne.) lähde. Kun iho vaurioituu, mastosolut vapauttavat ne solunulkoiseen ympäristöön, mikä laukaisee aluksi lyhytaikaisen vasodilataattorireaktion vamman seurauksena. Histamiini on voimakas vasoaktiivinen lääke, joka johtaa vasodilataatioon ja verisuonen seinämän, erityisesti postkapillaaristen venulien, läpäisevyyden lisääntymiseen. Vuonna 1891 I. I. Mechnikov arvioi tämän reaktion suojaavaksi, jotta leukosyyttien ja muiden immunokompetenttien solujen pääsy leesioon helpottuisi. Lisäksi se stimuloi melanosyyttien synteettistä aktiivisuutta, joka liittyy usein esiintyvään traumanjälkeiseen pigmentaatioon. Se myös stimuloi epidermaalisten solujen mitoosia, joka on yksi haavan paranemisen avaintekijöistä. Hepariini puolestaan vähentää solujen välisen aineen läpäisevyyttä. Näin ollen mastosolut eivät ole ainoastaan vaurioalueen verisuonireaktioiden säätelijöitä, vaan myös solujen välisten vuorovaikutusten säätelijöitä ja siten haavan immunologisia, suojaavia ja korjaavia prosesseja.

Makrofagit

Fibrogeneesin prosessissa, haavan korjauksessa, lymfosyytit, makrofagit ja fibroblastit ovat ratkaisevassa roolissa. Muilla soluilla on aputehtävä, koska ne voivat vaikuttaa triadin (lymfosyytit, makrofagit, fibroblastit) toimintaan histamiinin ja biogeenisten amiinien kautta. Solut ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja solunulkoisen matriisin kanssa kalvoreseptorien, adhesiivisten solujen välisten ja solumatriisimolekyylien sekä välittäjien kautta. Lymfosyyttien, makrofagien ja fibroblastien aktiivisuutta stimuloivat myös kudosten hajoamistuotteet, T-lymfosyytit lymfokiinien kautta yhdistävät makrofagit fibroblastiseen prosessiin tai stimuloivat makrofageja suoraan proteaaseilla (nekrohormoneilla). Makrofagit puolestaan eivät ainoastaan stimuloi fibroblastien toimintaa, vaan myös estävät niitä vapauttamalla tulehdusvälittäjiä ja muita proteaaseja. Näin ollen haavan paranemisvaiheessa tärkeimmät aktiiviset solut ovat makrofagit, jotka osallistuvat aktiivisesti haavan puhdistamiseen solujätteistä ja bakteeri-infektiosta sekä edistävät haavan paranemista.

Epidermiksessä makrofagien toimintoja suorittavat myös Langerhansin solut, joita löytyy myös dermiksestä. Ihon vaurioituessa myös Langerhansin solut vaurioituvat, jolloin ne vapauttavat tulehdusvälittäjiä, kuten lysosomaalisia entsyymejä. Kudosmakrofagit eli histiosyytit muodostavat noin 25 % sidekudoksen soluelementeistä. Ne syntetisoivat useita välittäjäaineita, entsyymejä, interferoneja, kasvutekijöitä, komplementtiproteiineja, tuumorinekroositekijää, niillä on korkea fagosyyttinen ja bakterisidinen aktiivisuus jne. Ihon vaurioituessa histiosyyttien aineenvaihdunta lisääntyy jyrkästi, ne kasvavat kooltaan, niiden bakterisidinen, fagosyyttinen ja synteettinen aktiivisuus lisääntyy, minkä seurauksena suuri määrä biologisesti aktiivisia molekyylejä pääsee haavaan.

On todettu, että makrofagien erittämät fibroblastikasvutekijät, epidermaaliset kasvutekijät ja insuliinin kaltaiset kasvutekijät kiihdyttävät haavan paranemista, kun taas transformoiva kasvutekijä beeta (TGF-B) stimuloi arpikudoksen muodostumista. Makrofagien aktiivisuuden aktivoiminen tai tiettyjen solukalvojen reseptorien estäminen voi säädellä ihon korjautumisprosessia. Esimerkiksi immunostimulanttien avulla on mahdollista aktivoida makrofageja, mikä lisää epäspesifistä immuniteettia. Tiedetään, että makrofagilla on reseptoreita, jotka tunnistavat aloe verassa olevia mannoosia ja glukoosia sisältäviä polysakkarideja (mannaanit ja glukaanit), joten pitkäaikaisiin, paranemattomiin haavoihin, haavaumiin ja akneen käytettävien aloe vera -valmisteiden vaikutusmekanismi on selvä.

Fibroblastit

Sidekudoksen perusta ja laajimmalle levinnyt solumuoto on fibroblasti. Fibroblastien toimintaan kuuluu hiilihydraatti-proteiini-kompleksien (proteoglykaanien ja glykoproteiinien) tuotanto, kollageenin, retikuliinin ja elastisten kuitujen muodostuminen. Fibroblastit säätelevät näiden elementtien aineenvaihduntaa ja rakenteellista vakautta, mukaan lukien niiden katabolia, niiden "mikroympäristön" mallintaminen ja epiteelin ja mesenkymaalin välinen vuorovaikutus. Fibroblastit tuottavat glykosaminoglykaaneja, joista hyaluronihappo on tärkein. Yhdessä fibroblastien kuitukomponenttien kanssa ne määrittävät myös sidekudoksen spatiaalisen rakenteen (arkkitehtonisen rakenteen). Fibroblastien populaatio on heterogeeninen. Eri kypsyysasteen fibroblastit jaetaan heikosti erilaistuneisiin, nuoriin, kypsiin ja inaktiivisiin. Kypsiin muotoihin kuuluvat fibroklastit, joissa kollageenin hajoamisprosessi on vallitsevampi kuin sen tuotanto.

Viime vuosina "fibroblastijärjestelmän" heterogeenisyyttä on täsmennetty. Kolme fibroblastien mitoottista aktiivista esiastetta on löydetty - solutyypit MFI, MFII, MFIII ja kolme postmitoottista fibrosyyttiä - PMFIV, PMFV, PMFVI. Solujen jakautuessa MFI erilaistuu peräkkäin MFII:ksi, MFIII:ksi ja PMMV:ksi. PMFV:lle, PMFVI:lle on ominaista kyky syntetisoida kollageeni I-, III- ja V-tyyppejä, progeoglykaaneja ja muita solujen välisen matriisin komponentteja. Korkean metabolisen aktiivisuuden jälkeen PMFVI rappeutuu ja käy läpi apoptoosin. Optimaalinen fibroblastien ja fibrosyyttien suhde on 2:1. Fibroblastien kertyessä niiden kasvu hidastuu, kun kypsät solut, jotka ovat siirtyneet kollageenin biosynteesiin, lopettavat jakautumisen. Kollageenin hajoamistuotteet stimuloivat sen synteesiä takaisinkytkentäperiaatteen mukaisesti. Uusien solujen muodostuminen esiasteista lakkaa kasvutekijöiden ehtymisen sekä fibroblastien itsensä tuottamien kasvun estäjien - kalonien - vuoksi.

Sidekudos on runsas soluelementeistä, mutta solumuotojen kirjo on erityisen laaja kroonisessa tulehduksessa ja fibroosiprosesseissa. Niinpä keloidiarvissa esiintyy epätyypillisiä, jättimäisiä, patologisia fibroblasteja. kooltaan (10x45 - 12x65 μm), jotka ovat keloidin patognomoninen merkki. Hypertrofisista arvista saatuja fibroblasteja kutsutaan joidenkin kirjoittajien toimesta myofibroblasteiksi niiden erittäin kehittyneiden aktiinisten filamenttien kimppujen vuoksi, joiden muodostuminen liittyy fibroblastien muodon pidentymiseen. Tätä väitettä voidaan kuitenkin vastustaa, koska kaikilla fibroblasteilla in vivo, erityisesti arvissa, on pitkänomainen muoto, ja niiden prosesseilla on joskus yli 10 kertaa suurempi pituus kuin solurungon koko. Tämä selittyy arpikudoksen tiheydellä ja fibroblastien liikkuvuudella. Ne liikkuvat kollageenikuitujen kimppuja pitkin arven tiheässä massassa merkityksettömässä määrässä välikudosainetta. Ne venyvät akseliaan pitkin ja muuttuvat joskus ohuiksi karanmuotoisiksi soluiksi, joilla on hyvin pitkät prosesseja.

Ihotrauman jälkeinen fibroblastien lisääntynyt mitoottinen ja synteettinen aktiivisuus stimuloituu ensin kudosten hajoamistuotteiden, vapaiden radikaalien, vaikutuksesta ja sitten kasvutekijöiden: (PDGF) - verihiutaleiden kasvutekijän, fibroblastikasvutekijän (FGF) ja sitten iMDGF - makrofagikasvutekijän vaikutuksesta. Fibroblastit itse syntetisoivat proteaaseja (kollagenaasi, hyaluronidaasu, elastaasi), verihiutaleiden kasvutekijää, transformoivaa kasvutekijä-beetaa, epidermaalista kasvutekijää, kollageenia, elastiinia jne. Granulaatiokudoksen uudelleenorganisoituminen arpikudokseksi on monimutkainen prosessi, joka perustuu jatkuvasti muuttuvaan tasapainoon kollageenisynteesin ja sen hajottamisen välillä kollagenaasin vaikutuksesta. Tilanteesta riippuen fibroblastit joko tuottavat kollageenia tai erittävät kollagenaasia proteaasien ja ennen kaikkea plasminogeeniaktivaattorin vaikutuksesta. Nuorten, erilaistumattomien fibroblastien muotojen; jättimäisten, patologisten, toiminnallisesti aktiivisten fibroblastien, läsnäolo yhdessä liiallisen kollageenibiosynteesin kanssa varmistaa keloidiarpien jatkuvan kasvun.

[ 14 ], [ 15 ]

Hyaluronihappo

Se on luonnollinen polysakkaridi, jolla on suuri molekyylipaino (1 000 000 daltonia) ja jota esiintyy kudoskudoksessa. Hyaluronihappo on lajikohtainen ja hydrofiilinen. Hyaluronihapon tärkeä fysikaalinen ominaisuus on sen korkea viskositeetti, jonka vuoksi se toimii sementoivana aineena sitoen kollageenikimppuja ja -fibrillejä toisiinsa ja soluihin. Kollageenifibrillien, pienten verisuonten ja solujen välinen tila on hyaluronihappoliuoksen täyttämä. Hyaluronihappo ympäröi pieniä verisuonia, vahvistaa niiden seinämää ja estää veren nestemäisen osan tihkumisen ympäröiviin kudoksiin. Se toimii pääasiassa tukitehtävänä ylläpitäen kudosten ja ihon vastustuskykyä mekaanisille tekijöille. Hyaluronihappo on vahva kationi, joka sitoo aktiivisesti anioneja kudoskudostilassa, joten solujen ja solunulkoisen tilan väliset vaihtoprosessit ja ihon proliferatiiviset prosessit riippuvat glykosaminoglykaanien ja hyaluronihapon tilasta. Yhdellä hyaluronihappomolekyylillä on kyky pitää lähellään noin 500 vesimolekyyliä, mikä on perusta kudosten välisen tilan hydrofiilisyydelle ja kosteuskapasiteetille.

Hyaluronihappoa esiintyy runsain määrin dermiksen papillaarisessa kerroksessa, epidermiksen rakeisessa kerroksessa sekä ihon verisuonissa ja ulokkeissa. Lukuisien karboksyyliryhmiensä ansiosta hyaluronihappomolekyyli on negatiivisesti varautunut ja voi liikkua sähkökentässä. Hapon depolymeroinnin suorittaa hyaluronidaasientsyymi (lidaasi), joka toimii kahdessa vaiheessa. Ensin entsyymi depolymeroi molekyylin ja sitten pilkkoo sen pieniksi fragmenteiksi. Tämän seurauksena hapon muodostamien geelien viskositeetti laskee jyrkästi ja ihorakenteiden läpäisevyys kasvaa. Näiden ominaisuuksien ansiosta hyaluronidaasia syntetisoivat bakteerit voivat helposti ylittää ihoesteen. Hyaluronihapolla on stimuloiva vaikutus fibroblasteihin, tehostaen niiden migraatiota ja aktivoiden kollageenin synteesiä, sillä on desinfioiva, tulehdusta estävä ja haavaumia parantava vaikutus. Lisäksi sillä on antioksidanttisia, immunostimuloivia ominaisuuksia, eikä se muodosta komplekseja proteiinien kanssa. Koska se on sidekudoksen solujen välisessä tilassa stabiilin geelin muodossa veden kanssa, se varmistaa aineenvaihduntatuotteiden poistumisen ihon läpi.

Fibronektiini

Tulehdusreaktion pysäyttämisprosessissa sidekudosmatriisi palautuu. Yksi solunulkoisen matriisin tärkeimmistä rakenneosista on glykoproteiini fibronektiini. Haavan fibroblastit ja makrofagit erittävät aktiivisesti fibronektiiniä kiihdyttääkseen haavan supistumista ja palauttaakseen tyvikalvon. Haavan fibroblastien elektronimikroskooppinen tutkimus paljastaa suuren määrän rinnakkaisia solufibronektiinifilamenttien kimppuja, minkä ansiosta useat tutkijat ovat kutsuneet haavafibroblasteja myofibroblasteiksi. Koska fibronektiini on adheesiomolekyyli ja esiintyy kahdessa muodossa - solu- ja plasmamuodossa - se toimii solujen välisessä matriisissa "parruina" ja varmistaa fibroblastien vahvan tarttumisen sidekudosmatriisiin. Solufibronektiinimolekyylit sitoutuvat toisiinsa disulfidisidosten kautta ja täyttävät yhdessä kollageenin, elastiinin ja glykosaminoglykaanien kanssa solujen välisen matriisin. Haavan paranemisen aikana fibronektiini toimii ensisijaisena kehyksenä, joka luo tietyn fibroblastien ja kollageenikuitujen suunnan korjausvyöhykkeellä. Se sitoo kollageenikuituja fibroblasteihin fibroblastien aktiinisten kimppujen kautta. Siten fibronektiini voi toimia fibroblastisten prosessien tasapainon säätelijänä, aiheuttaen fibroblastien vetovoiman, sitoutuen kollageenifibrilleihin ja estämällä niiden kasvua. Voidaan sanoa, että fibronektiinin vaikutuksesta haavan tulehduskertymävaihe siirtyy granulomatoottiseen-fibroottiseen vaiheeseen.

[ 16 ]