Ať už v důsledku zranění nebo prostého opotřebení, integrita a funkce kůže může být snadno narušena. Ačkoli to ovlivňuje miliardy lidí na celém světě, o tom, jak degeneraci kůže předcházet, se toho ví jen málo.
Kožní program Harvardského institutu kmenových buněk (HSCI) se snaží pochopit, proč se kůže někdy nehojí nebo se na ní tvoří jizvy a proč se s věkem nevyhnutelně stává tenkou, křehkou a vrásčitou. Konečným cílem kožního programu je identifikovat nové terapie pro regeneraci a omlazení kůže.
Jak se hojíme
Hojení ran je pro mnoho starších osob velkým problémem. Chronické nehojící se kožní vředy jsou navíc významným zdrojem nákladů na zdravotní péči a morbidity a mortality pacientů.
Lidská kůže se opravuje pomalu, a to prostřednictvím tvorby kontraktilních jizev, které mohou způsobovat poruchy funkce. Naproti tomu salamandr axolotl dokáže snadno obnovit useknutou končetinu, myš ostnokožec má hustě ochlupenou kůži, která se hojí pozoruhodně rychle, a kůže rostoucího lidského embrya se může po úrazu regenerovat bez nutnosti tvorby jakýchkoli jizev. Studiem těchto příkladů vědci nacházejí vodítka, jak zlepšit hojení kůže prostřednictvím regenerativnější reakce.
Podpora regenerace kůže
Při běžném hojení ran se jizvy tvoří z kožních buněk, které se paralelně vyrovnávají. Když je však toto uspořádání narušeno biologicky odbouratelným lešením, které řídí růst buněk v náhodné orientaci, buňky se řídí různorodým diferenciačním programem nezbytným pro skutečnou regeneraci.
Vědci zHSCI také identifikovali biomarkery klíčových buněk podílejících se na regeneraci kůže a vyvíjejí terapeutické strategie pro jejich obohacení a aktivaci. Probíhající klinické studie využívají kožní kmenové buňky k léčbě chronických nehojících se vředů a první výsledky jsou slibné.
Další přístupy zahrnují 3D bioprinting, kdy se kožní kmenové buňky vrství do komplexní struktury, která napodobuje kůži a mohla by být potenciálně použita k transplantaci.
Za hranice hojení ran
Stárnutí kůže lze považovat za formu zranění, kdy kmenové buňky již neudržují normální tloušťku, pevnost, funkci a hustotu ochlupení kůže. Pochopení toho, jak využít kmenové buňky pro hojení ran bez jizev, poskytne také klíčové poznatky o regeneraci stárnoucí kůže, což je proces označovaný jako omlazení. Multidisciplinární spolupracovníci v rámci kožního programu HSCI zkoumají biologický základ toho, jak kůže stárne v průběhu času a při vystavení ultrafialovému záření.
Kromě stárnutí mohou kožní kmenové buňky také zaměňovat normální oblasti kůže za rány a pak se je chybně pokoušet vyplnit. Výzkumníci HSCI zkoumají, zda to může být jedním z podkladů lupénky, běžného a devastujícího onemocnění.
Tyto oblasti výzkumu jsou teprve začátkem. Biologie kmenových buněk kůže má potenciál poskytnout klíčové poznatky o mechanismech regenerace dalších orgánů v těle.