Της Μιχαηλίας-Ραφαέλας Καραγιάννη,
Η επούλωση των πληγών είναι μία πολύπλοκη διαδικασία, που ως στόχο έχει την αποκατάσταση της ακεραιότητας των ιστών. Πώς, λοιπόν, βοηθά το κολλαγόνο σε αυτή τη διαδικασία;
Τα κολλαγόνα είναι μία οικογένεια πρωτεϊνών, με κύρια λειτουργία τον σχηματισμό ισχυρών και ανθεκτικών εξωκυττάριων δομών. Ωστόσο, το κολλαγόνο, δεν παρέχει μόνο δομική στήριξη στα κύτταρα, αλλά καθορίζει και τις αλληλεπιδράσεις τους, με αποτέλεσμα να καθορίζει και τη λειτουργία των ιστών. Το κολλαγόνο είναι η πλέον διαδεδομένη ανθρώπινη πρωτεΐνη, καταλαμβάνοντας το 30% του ξηρού βάρους, με το κολλαγόνο Ι να αποτελεί το 90% του συνολικού κολλαγόνου.
Στα σπονδυλωτά, σήμερα, συναντώνται 28 διαφορετικά είδη κολλαγόνων. Αυτά, ανάλογα με τη δομή και τη λειτουργία τους, ταξινομούνται:
- Σε αυτά που σχηματίζουν ινίδια (κολλαγόνες ίνες),
- Σε αυτά που είναι συνδεδεμένα με ινίδια (ινίδια αγκυροβόλησης) και
- Σε αυτά που σχηματίζουν πλέγματα.
Παρόλο που το κολλαγόνο συντίθεται από διάφορους κυτταρικούς τύπους, τα κύτταρα που εξειδικεύονται σε αυτό είναι οι ινοβλάστες. Αρχικά, παράγεται από τα κύτταρα, ως προκολλαγόνο, ένα επίμηκες ραβδόμορφο μόριο. Για να λάβει το κολλαγόνο την τελική του διαμόρφωση, είναι απαραίτητος ένας ασυνήθιστα μεγάλος αριθμός μεταμεταφραστικών διαδικασιών.
Το κολλαγόνο σχηματίζει στο χώρο μία αριστερόστροφη τριπλή έλικα. Αποτελείται από τρεις α αλυσίδες, από τις οποίες οι δύο είναι όμοιες. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι σε αυτές τις αλυσίδες υπάρχουν επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες αμινοξέων.
Η ανάπλαση και η ανανέωση του κολλαγόνου είναι μία διαδικασία βραδέως εξελισσόμενη. Σε κάποια όργανα, όπως στους συνδέσμους, το κολλαγόνο είναι σταθερό, ενώ σε άλλα όργανα, όπως στον σύνδεσμο που περιβάλλει τα δόντια, ανακυκλώνεται περισσότερο. Το κολλαγόνο, για να ανανεωθεί, πρέπει αρχικά να αποδομηθεί. Την έναρξη της αποδόμησης πραγματοποιούν ειδικά ένζυμα, οι κολλαγενάσες. Αυτές εκκρίνονται από τα μακροφάγα και έχουν ουσιώδη ρόλο στην αναδιοργάνωση της εξωκυττάριας ουσίας κατά την αποκατάσταση των ιστών.
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η επούλωση πληγών είναι μία σύνθετη διαδικασία. Αυτή περιλαμβάνει αρκετές διαδοχικές φάσεις: την αιμόσταση, τη φλεγμονή, τον πολλαπλασιασμό και την αναδιαμόρφωση των ιστών, οι οποίες αλληλεπικαλύπτονται σε έναν βαθμό.
Αρχικά, μετά τον τραυματισμό λαμβάνει χώρα μία παροδική αγγειοσυστολή των αιμοφόρων αγγείων, έτσι ώστε να μην σημειωθεί σημαντική απώλεια αίματος. Έπειτα, ενεργοποιημένα θρομβοκύτταρα δεσμεύονται στο εκτεθειμένο κολλαγόνο και στο ενδοθήλιο των αγγείων, με στόχο τον σχηματισμό θρόμβου αιμοπεταλίων. Αυτός ο θρόμβος, στη συνέχεια, στερεοποιείται με τη συμβολή, μεταξύ άλλων, χημικών μεσολαβητών, όπως του παράγοντα Von Willebrand.
Στη συνέχεια, διεγείρεται η φλεγμονώδης αντίδραση και η φαγοκυττάρωση, μέσω των οποίων απομακρύνονται παθογόνοι παράγοντες, ξένα σώματα ή κατεστραμμένοι ιστοί που υπάρχουν στην περιοχή του τραύματος. Σε αυτές τις διαδικασίες, δεν έχει κάποιο ρόλο το κολλαγόνο, παρά μόνο ότι το κολλαγόνο Ι δεσμεύει τα κερατινοκύτταρα, τα οποία προκαλούν την παραγωγή μεταλλοπρωτεϊνάσης μήτρας 1 (MMP-1).
Μετά από ένα διάστημα μερικών ημερών, γίνεται μετάβαση από τη φλεγμονώδη φάση στη φάση πολλαπλασιασμού. Η αναδιαμόρφωση των ιστών και η δημιουργία αγγείων μέσω αγγειογένεσης είναι κρίσιμη για την επούλωση του τραύματος και γίνεται ταυτόχρονα με όλες τις άλλες φάσεις. Μία από τις σημαντικές πρωτεΐνες που διεγείρουν τη διαδικασία της αγγειογένεσης είναι το κολλαγόνο. Οι ινοβλάστες μεταναστεύουν στο τραύμα και συμβάλλουν στον σχηματισμό κοκκιώδους ιστού. Αυτός αποτελείται από νέο συνδετικό ιστό και μικρά αιμοφόρα αγγεία, τα οποία πολλαπλασιάζονται και παράγουν πρωτεΐνες της μήτρας. Μετέπειτα, οι ινοβλάστες μετατρέπονται σε μυοϊνοβλάστες που προσκολλώνται στη φιμπρονεκτίνη και το κολλαγόνο προσκολλάται στην εξωκυτταρική μήτρα. Κατά τον πολλαπλασιασμό, το βασικό γεγονός είναι η παραγωγή TGF-β που επηρεάζει, μεταξύ άλλων, τα γονίδια μεταγραφής του κολλαγόνου και μειώνει την παραγωγή MMPs.
Η διαδικασία αποκατάστασης του επιθηλίου του δέρματος είναι σημαντική για την αίσθηση μιας άθικτης επιδερμίδας. Αυτή παρέχεται, κυρίως, από τα κερατινοκύτταρα, τα οποία μεταναστεύουν κατά μήκος του ινώδους θρόμβου του αίματος και της επιφάνειας του κοκκιώδους ιστού.
Η τελευταία φάση, στην οποία λαμβάνει χώρα η διαδικασία της αναδιαμόρφωσης, ενδέχεται να διαρκέσει αρκετούς μήνες. Το κολλαγόνο επούλωσης πληγών τύπου ΙΙΙ αντικαθίσταται σταδιακά από κολλαγόνο τύπου Ι, αυξάνοντας βαθμιαία την αντοχή του τραύματος στον εκφυλισμό. Το τελικό αποτέλεσμα είναι μία ώριμη ουλή.
Συνοπτικά, το κολλαγόνο είναι μια αριστερόστροφη τριπλή έλικα, η πλέον άφθονη στο ανθρώπινο σώμα. Στηρίζει δομικά τα κύτταρα και καθορίζει τις αλληλεπιδράσεις τους. Σχετικά με τη συνεισφορά του στην επούλωση πληγών του δέρματος, συμβάλει στον σχηματισμό του αρχικού θρόμβου και στην στερεοποίησή του. Συνεισφέρει στην παραγωγή της MMP-1, στην αναδιαμόρφωση των ιστών και στην αγγειογένεση, στην αποκατάσταση του επιθηλίου του δέρματος και στη διαδικασία της αναδιαμόρφωσης, μέχρι να δημιουργηθεί η ουλή.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Collagen as a Biomaterial for Skin and Corneal Wound Healing, PubMed. Διαθέσιμο εδώ
- Collagen fibril formation in vitro: From origin to opportunities, PubMed. Διαθέσιμο εδώ
- Anthony L. Mescher, Junqueira’s Βασική Ιστολογία, 13η Έκδοση, BROKEN HILL Publishers Ltd, Εκδόσεις Π. Χ. ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ, Ηνωμένες Πολιτείες, 2019
