Ткань переходит в жидкое состояние для заживления ран

Способность к регенерации после повреждений критически важна для выживания животных. При ранении кожи активируются, мигрируют и делятся стволовые клетки кожи. Нарушения этого процесса у человека приводят к хроническим ранам — серьёзной клинической и экономической проблеме.

В исследовании, опубликованном в Cell, группа под руководством профессора Седерика Бланпена (WEL Research Institute, Université Libre de Bruxelles) обнаружила, что заживление ран сопровождается изменением физических свойств кожи — переходом из твёрдого в жидкое состояние, который необходим для восстановления ткани.

Используя мультидисциплинарный подход (анализ поведения стволовых клеток in vivo с разрешением на уровне одной клетки, математическое моделирование, биофизические исследования и функциональные эксперименты), Рахул Сарате и коллеги изучили изменения физических свойств кожи во время заживления ран и молекулярные механизмы, регулирующие этот процесс.

При визуализации отдельных меченых флуоресцентным белком стволовых клеток кожи in vivo в реальном времени исследователи обнаружили, что физическое свойство эпидермиса кожи динамически регулируется во время заживления. Через пару дней после ранения ткань кожи подвергается флюидизации — переходу из твёрдого состояния в жидкообразное, что приводит к дисперсии стволовых клеток. Затем ткань возвращается в твёрдое состояние, которое связано с регенерацией и восстановлением ткани.

Молекулярный профилинг стволовых клеток кожи во время заживления выявил регенеративную генную сигнатуру на раннем этапе восстановления ткани. Фармакологическая блокада различных компонентов этой сигнатуры сильно ингибирует заживление ран и нарушает переход от жидкого к твёрдому состоянию, что показывает важность динамической регуляции этих состояний для процесса заживления.

"Было очень увлекательно и неожиданно обнаружить, что регенерация ткани организована через модуляцию физических свойств кожи. Активация сигнальных путей, регулирующих динамические изменения в текучести ткани во время заживления, необходима для восстановления ткани", — объясняет Сарате, первый автор статьи.

"Важно будет определить, важны ли аналогичные изменения физических свойств ткани для восстановления других тканей. Мы надеемся, что, модулируя динамический переход текучести ткани, мы сможем усилить регенерацию и заживление ран, что может быть очень важно для лечения пациентов с хроническими ранами, которые не заживают спонтанно", — говорит профессор Бланпен, руководитель исследования.