Pojawiły się nowe informacje dotyczące sposobu koordynowania regeneracji uszkodzonych komórek skóry i czułych na dotyk włókien nerwowych, zachodzącej podczas gojenia się ran. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornii w Los Angeles, Sandra Rieger i Alvaro Sagasti, odkryli, że sygnał chemiczny emitowany przez uszkodzone komórki skóry sprzyja regeneracji włókien czuciowych, umożliwiając tym samym przywrócenie czucia gojącej się tkance. Naukowcy stwierdzili, że jednym z głównych składników tego sygnału jest odmiana reaktywnego tlenu, nadtlenek wodoru, występujący w dużym stężeniu w ranach.
Eksperyment, którego dokumentację zamieszczono w Internecie na stronach PloS Biology, został przeprowadzony na larwalnej postaci narybku danio pręgowanego – eksperymentalnym modelu powszechnie stosowanym w badaniach nad rozwojem i regeneracją komórek. Dzięki temu, że larwy danio są przezroczyste, można obserwować włókna nerwowe w żywych organizmach i zmierzyć tempo ich regeneracji.
Wykrywanie bodźców czuciowych, takich jak nacisk, temperatura i szkodliwe chemikalia, jest możliwe dzięki peryferyjnym aksonom czuciowym, które tworzą rozgałęzioną strukturę w skórze. Gdy jest ona uszkodzona, komórki zaczynają się rozmnażać i migrują w kierunku rany, aby ją zabliźnić. W trakcie tego procesu włókna nerwowe również muszą się zregenerować, gdyż inaczej skóra nie miałaby czucia. Eksperymenty przeprowadzone na płazach i kurczakach wykazały, że zraniona skóra sprzyja regeneracji aksonów peryferyjnych, nie udało się jednak zidentyfikować czynnika molekularnego odpowiedzialnego za ten proces. Nadtlenek wodoru jest od dawna znany jako toksyczny produkt uboczny powstający podczas uszkodzenia komórek, ale dopiero teraz odkryto, że niewielkie stężenie tego związku sprzyja aktywacji określonych ścieżek molekularnych, które odpowiadają za rozwój komórkowy. Nie odkryto jeszcze, czy nadtlenek wodoru odgrywa również rolę w regeneracji aksonów.
Aby sprawdzić, czy uszkodzona skóra sprzyja regeneracji aksonów, Rieger and Sagasti amputowali końcówkę ogona larwy danio i za pomocą mikroskopu fluorescencyjnego w trybie ekspozycji przerywanej monitorowali zachowanie aksonów czuciowych znajdujących się w pobliżu rany. Amputacja ogona spowodowała przyspieszenie rozrostu aksonów i umożliwiła im penetrację obszarów tkanki, które zwykle je odrzucają. Naukowcy odkryli również, że uszkodzenie komórek skóry w dowolnym miejscu ciała powoduje szybszą regenerację włókien nerwowych, co jest dowodem na to, że uszkodzone komórki skóry są źródłem sygnału. Dodanie nadtlenku wodoru do medium, w którym znajdowały się nieuszkodzone larwy, naśladowało wpływ uszkodzonych komórek skóry na regenerację włókien nerwowych. Z drugiej strony, zablokowanie produkcji nadtlenku wodoru było równoznaczne z zablokowaniem zdolności skóry do przyspieszania regeneracji aksonów. Każde z tych zjawisk dowodzi, że nadtlenek wodoru, wyzwalany przez uszkodzone komórki skóry, jest kluczowym składnikiem sygnału chemicznego, który pobudza regenerację aksonów.
„Nasze prace podniosły kilka nowych, interesujących zagadnień dotyczących roli sygnałów zawierających nadtlenek wodoru, wymienianych pomiędzy zranioną skórą a aksonami” – mówi Sagasti. – „Czy nadtlenek wodoru wpływa bezpośrednio przez aksony, czy wymusza drugi sygnał z keratonicytów, czy może modyfikuje środowisko zewnątrzkomórkowe w taki sposób, by sprzyjało wzrostowi aksonów? Jakie ścieżki w neuronach przetwarzają sygnały sprzyjające wzrostowi na regenerację aksonów?” Odpowiedź na te pytania może doprowadzić do stworzenia specyfików, które nie tylko ułatwią gojenie się skóry, ale skutecznie wpłyną na przywrócenie właściwego czucia.
Źródło: medicalxpress.com