Хотя человеческая кожа способна заживлять раны и другие повреждения, у многих людей остаются шрамы. Образование рубцов у взрослых связано с тем, что регенерация кожи происходит не полностью. Это создает проблему для врачей, которые стремятся проводить операции без появления шрамов. Недавно в журнале Biomedicines была опубликована статья ученых из Университета Цукубы (Япония). Команда исследовала взрослого тритона Cynops pyrrhogaster в качестве модельной системы для изучения заживления ран без рубцов.
В течение двух лет они изучали регенерацию кожи на различных частях тела взрослого тритона. Раны у тритонов очень быстро заживают в течение нескольких дней без длительного воспаления. Из-за такого быстрого заживления грануляции (фиброза) кожи и, следовательно, образования рубцов не происходит. Кожа полностью восстанавливается. Таким образом, этот вид тритонов может быть идеальной модельной системой для изучения и предотвращения образования рубцов на коже человека. Исследование может лечь в основу разработки технологий для хирургической и косметической медицины.
После травмы эпидермис — внешний слой кожи — может нарастать и мигрировать, заполняя рану. Это явление известно как реэпителизация (повторная эпителизация). Хотя это и происходит, первоначальный цвет и текстура кожи иногда не сохраняются, что приводит к появлению шрама. Процессы, называемые грануляцией и фиброзом кожи, лежат в основе образования рубцов, что делает их предметом пристального внимания ученых, стремящихся свести к минимуму образование рубцов после клинических процедур.
«Мы решили изучить взрослого японского огнебрюхого тритона, который является разновидностью саламандры, хорошо изученной на генном уровне», — объяснил доктор Тацуюки Исии, ведущий автор исследования. «Мы знаем, что взрослые тритоны способны к сложной регенерации тканей, органов и конечностей. Несмотря на это, их способность к регенерации кожи не была научно доказана».
В ходе исследований команда иссекала небольшие кусочки кожи на различных частях тела взрослых тритонов. Ученые периодически наблюдали за процессом заживления и регенерации кожи в течение двух лет, отмечая повторную эпителизацию и фиброз кожи, а также восстановление текстуры, придатка и цвета.
«Интересно было обнаружить, что взрослые тритоны могли успешно и полностью регенерировать кожу на каждой части тела, которую мы исследовали», — отметил профессор Чикафуми Тиба, один из авторов исследования. «Реэпителизация произошла во всех местах, в то время как фиброз кожи вообще не наблюдался».
Однако первоначальный цветовой рисунок дорсально-боковой (dorsal-lateral) и вентральной кожи восстановлен не был. Поскольку у людей нет таких цветовых паттернов, исследователи полагали, что это специфическая проблема для тритонов. Таким образом, они пришли к выводу, что Cynops pyrrhogaster может быть идеальной модельной системой для исследования регенерации кожи и образования рубцов у людей.
Команда также дополнительно изучила регенерацию кожи у этих тритонов на морфологическом и молекулярном уровне. Раны, как правило, заживали всего за несколько дней, в то время как восстановление кожи — до двух лет. Гены-маркеры воспаления экспрессировались лишь на короткое время во время заживления ран.
«Фиброз кожи часто характеризуется длительным воспалением в месте раны», — объясняют ученые. «У тритонов кожа, не образующая рубцы, появилась в результате быстрой повторной эпителизации и отсутствия грануляции и фиброза».
В целом эти результаты будут иметь решающее значение для будущих исследований на людях, направленных на предотвращение образования рубцов на коже человека после различных медицинских процедур.
Источник:
1. Tatsuyuki Ishii, Ikkei Takashimizu, Martin Miguel Casco-Robles, Yuji Taya, Shunsuke Yuzuriha, Fubito Toyama, Fumiaki Maruo, Kazuo Kishi, Chikafumi Chiba. Skin Wound Healing of the Adult Newt, Cynops pyrrhogaster: A Unique Re-Epithelialization and Scarless Model. Biomedicines, 2021; 9 (12): 1892 DOI: 10.3390/biomedicines9121892.