Ob durch Verletzungen oder einfache Abnutzung, die Integrität und Funktion der Haut kann leicht beeinträchtigt werden. Obwohl Milliarden von Menschen weltweit davon betroffen sind, ist wenig darüber bekannt, wie man die Degeneration der Haut verhindern kann.
Das Harvard Stem Cell Institute (HSCI) Skin Program hat sich zum Ziel gesetzt, zu verstehen, warum die Haut manchmal nicht heilt oder Narben bildet und warum die Haut im Alter unweigerlich dünn, brüchig und faltig wird. Das ultimative Ziel des Hautprogramms ist es, neue Therapien für die Regeneration und Verjüngung der Haut zu entwickeln.
Wie wir heilen
Die Wundheilung ist für viele ältere Menschen ein großes Problem. Darüber hinaus sind chronische, nicht heilende Hautgeschwüre eine Hauptursache für die Kosten im Gesundheitswesen und die Morbidität und Mortalität der Patienten.
Die menschliche Haut repariert sich selbst langsam, indem sie kontraktile Narben bildet, die zu Funktionsstörungen führen können. Im Gegensatz dazu kann der Axolotl-Salamander eine abgetrennte Gliedmaße problemlos nachwachsen lassen, die Stachelmaus hat eine dicht behaarte Haut, die mit bemerkenswerter Geschwindigkeit heilt, und die Haut des heranwachsenden menschlichen Embryos kann sich nach einem Trauma regenerieren, ohne dass es zu einer Narbenbildung kommt. Durch die Untersuchung dieser Beispiele finden die Wissenschaftler Hinweise darauf, wie die Hautheilung durch eine stärkere Regenerationsreaktion verbessert werden kann.
Förderung der Hautregeneration
Bei der normalen Wundheilung bilden sich Narben aus Hautzellen, die sich parallel zueinander ausrichten. Wird diese Ausrichtung jedoch durch ein biologisch abbaubares Gerüst unterbrochen, das die Zellen dazu anleitet, in einer zufälligen Ausrichtung zu wachsen, folgen die Zellen dem für eine echte Regeneration erforderlichen vielfältigen Differenzierungsprogramm.
Wissenschaftler des HCI haben auch Biomarker für die Schlüsselzellen identifiziert, die an der Hautregeneration beteiligt sind, und entwickeln therapeutische Strategien für deren Anreicherung und Aktivierung. In laufenden klinischen Studien werden Hautstammzellen zur Behandlung chronischer, nicht heilender Geschwüre eingesetzt, und die ersten Ergebnisse sind vielversprechend.
Zusätzliche Ansätze sind das 3D-Bioprinting, bei dem Hautstammzellen zu einer komplexen Struktur geschichtet werden, die die Haut imitiert und möglicherweise für Transplantationen verwendet werden könnte.
Über die Wundheilung hinaus
Die Hautalterung kann als eine Form der Verwundung betrachtet werden, bei der die Stammzellen die normale Hautdicke, Stärke, Funktion und Haardichte nicht mehr aufrechterhalten. Wenn man versteht, wie man Stammzellen für eine narbenlose Wundheilung nutzen kann, wird man auch wichtige Erkenntnisse über die Regeneration gealterter Haut gewinnen, ein Prozess, der als Verjüngung bezeichnet wird. Multidisziplinäre Mitarbeiter des HSCI-Hautprogramms untersuchen die biologischen Grundlagen dafür, wie die Haut im Laufe der Zeit und unter Einwirkung von UV-Strahlung altert.
Neben der Alterung können Hautstammzellen auch normale Hautregionen als Wunden missverstehen und dann fälschlicherweise versuchen, diese zu füllen. HSCI-Forscher untersuchen, ob dies einer der Gründe für die Schuppenflechte sein könnte, eine häufige und verheerende Erkrankung.
Diese Forschungsbereiche sind erst der Anfang. Die Biologie der Hautstammzellen hat das Potenzial, wichtige Erkenntnisse über die Regenerationsmechanismen anderer Organe im Körper zu liefern.