Hudens integritet och funktion kan lätt äventyras på grund av skador eller slitage. Även om detta drabbar miljarder människor över hela världen vet man lite om hur man kan förebygga huddegeneration.
Harvard Stem Cell Institute (HSCI) Skin Program har åtagit sig att förstå varför huden ibland misslyckas med att läka eller bildar ärr, samt varför huden oundvikligen blir tunn, skör och rynkig med åldern. Hudprogrammets yttersta mål är att identifiera nya terapier för regenerering och föryngring av huden.
Hur vi läker
Sårläkning är ett stort problem för många äldre personer. Dessutom är kroniska, icke-läkande hudsår en stor källa till vårdkostnader och patienternas sjuklighet och dödlighet.
Den mänskliga huden reparerar sig själv långsamt, via bildandet av kontraktila ärr som kan orsaka dysfunktion. Däremot kan axolotl-salamandern lätt återväxta en avhuggen lem, den pigga musen har tätt behårad hud som läker med anmärkningsvärd snabbhet, och huden hos det växande mänskliga embryot kan återskapa sig efter trauma utan att det behövs någon ärrbildning. Genom att studera dessa exempel hittar forskarna ledtrådar till hur man kan förbättra hudens läkning genom en mer regenerativ reaktion.
Förbättra hudens regeneration
Under normal sårläkning bildas ärr från hudceller som ligger parallellt. Men när denna inriktning störs av en biologiskt nedbrytbar ställning som styr cellerna att växa i en slumpmässig riktning, följer cellerna det varierande differentieringsprogram som är nödvändigt för verklig regenerering.
HSCI:s forskare har också identifierat biomarkörer för de nyckelceller som är involverade i hudens regenerering och utvecklar terapeutiska strategier för att berika och aktivera dem. I pågående kliniska försök används hudstamceller för att behandla kroniska sår som inte läker, och de första resultaten är lovande.
Andra metoder inkluderar 3D-bioprinting, där hudstamceller läggs i lager i en komplex struktur som efterliknar hud och som potentiellt skulle kunna användas för transplantation.
Bortom sårläkning
Hudens åldrande kan ses som en form av sårbildning, där stamcellerna inte längre upprätthåller normal hudtjocklek, styrka, funktion och hårdensitet. Att förstå hur man kan utnyttja stamceller för sårläkning utan ärr kommer också att ge viktiga insikter om hur man kan regenerera åldrad hud, en process som kallas för föryngring. Multidisciplinära medarbetare inom HSCI:s hudprogram undersöker den biologiska grunden för hur huden åldras med tiden och när den utsätts för ultraviolett strålning.
Förutom åldrande kan hudstamceller även missta normala områden i huden som sår och sedan felaktigt försöka fylla dem. HSCI:s forskare undersöker om detta kan vara en av orsakerna till psoriasis, en vanlig och förödande sjukdom.
Dessa undersökningsområden är bara början. Hudens stamcellsbiologi har potential att ge viktiga insikter om mekanismerna för regenerering av andra organ i kroppen.