Почему раны заживают медленнее с возрастом

161117151059 1 900x600 1

 

Через пять дней после травмы кожи молодой мыши (синий цвет), новые клетки кожи (зеленый цвет) заполняют рану (верхнее изображение). Когда исследователи отклонили экспрессию белка клетки кожи, используется для взаимодействия с окружающими иммунными клетками, понадобилось гораздо больше времени, чтобы образовалась новая кожа (нижнее изображение) *.

* Изображения любезно предоставлены Университетом Рокфеллера

 

Старому телу необходимо больше времени, чтобы выздороветь. Эту реальность старения было документально подтверждено во времена Второй мировой войны, когда было замечено, что раны заживают медленнее у пожилых солдат. Тем не менее, до сих пор исследователи не могли доказать, что возрастные изменения препятствуют способности организма к самовосстановлению.

Последние эксперименты в Университете Рокфеллера исследовали эту физиологическую загадку путем изучения молекулярных изменений в процессе старения кожи мышей. Результаты были описаны 17 ноября в Cell, и определяют новый аспект того, как тело лечит раны.

"Через несколько дней после травмы, клетки кожи мигрируют и закрывают рану, это процесс, который требует координации с окружающими клетками иммунной системы. Наши эксперименты показали, что с возрастом, нарушения в работе связи между клетками кожи и иммунными клетками замедляют этот шаг" говорят Elaine Fuchs, Rebecca C. Lancefield, профессор и руководитель Robin Chemers Neustein, лаборатории клеточной биологии млекопитающих.

"Это открытие предполагает новые подходы к разработке методов лечения, которые могли бы ускорить заживление ран у пожилых людей" добавляет Fuchs, который, также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза.

 

Возвращение клеток кожи

Каждый раз, когда возникает рана, тело должно быстро ее залечить и восстановить защитный барьер кожи. "Исцеление ран является одним из самых сложных процессов, протекающих в человеческом теле" говорит Brice Keyes, бывший постдоктор в лаборатории Fuchs и в настоящее время научный сотрудник в Calico Life Sciences. "Многочисленные типы клеток, молекулярных путей, а также системы сигнализации работают во временных рамках, которые варьируются от нескольких секунд до нескольких месяцев. Изменения, связанные со старением наблюдаются на каждом этапе этого процесса" Keyes и Siqi Liu, специалист по иммунологии и Jane Coffin Childs, постдокторант лаборатории, которые являются одними из первых авторов статьи Cell.

Оба типа - клетки кожи и клетки иммунной системы, способствуют этому сложному процессу, который начинается с образованием струпа. Новые клетки кожи, известные как кератиноциты, мигрируют в качестве покрова для заполнения раны под струпом.

Команда сосредоточилась на этом последнем этапе лечения у мышей двухмесячного возраста, по сравнению с мышами 24-мисячнго возраста, приблизительно эквивалентно возрасту 20-ти и 70-летних людей, соответственно. Они обнаружили, что у старых мышей, кератиноциты гораздо медленнее мигрировали в зазор кожи под струпом, и, в результате, чего заживление раны часто продолжалось дольше.

Заживление ран, как известно, требует специальных иммунных клеток, которые находятся в коже. Новые эксперименты исследователей показали, что после травмы, кератиноциты на краю раны взаимодействуют с этими иммунными клетками, производя белки, известные как Skints, которые появляются, в качестве иммунных клеток, остаются вокруг и помогают заполнить раневое отверстие. У старых мышей, кератиноциты не в состоянии сделать эти иммунные сигналы.

 

Поиски выхода

Для того, чтобы увидеть, насколько возможно повысить количество белков Skint в старой коже, исследователи обратились к белку, который обычно высвобождается иммунными клетками-резидентами после травмы. Когда они применили этот белок в молодых и старых тканях кожи мышей в чашке Петри, они увидели увеличение миграции кератиноцитов, которая была наиболее выражена в старой коже. По сути, старые кератиноциты вели себя как более молодые.

Ученые надеются, что тот же принцип может быть применен к разработке методов лечения задержки заживления ран, связанных с возрастом

"Наша работа предполагает, что возможно разработать препараты для активации путей, которые помогают старым клеткам кожи лучше взаимодействовать с иммунными клетками, и таким образом, повысить сигналы, которые обычно снижаются с возрастом" говорит Fuchs.

 

Источник:

www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161117151059.htm

Materials provided by Rockefeller University.