Neurohumorálne reakcie, ktoré sú základom reparačných procesov pri poraneniach kože

Je známe, že koža je multifunkčný orgán, ktorý vykonáva dýchacie, nutričné, termoregulačné, detoxikačné, vylučovacie, bariérovo-ochranné, vitamínotvorné a ďalšie funkcie. Koža je orgánom imunogenézy a orgánom zmyslov vďaka prítomnosti veľkého množstva nervových zakončení, nervových receptorov, špecializovaných citlivých buniek a teliesok. Koža tiež obsahuje biologicky aktívne zóny a body, vďaka ktorým sa uskutočňuje spojenie medzi kožou, nervovým systémom a vnútornými orgánmi. Biochemické reakcie prebiehajúce v koži zabezpečujú v nej neustály metabolizmus, ktorý pozostáva z vyvážených procesov syntézy a rozpadu (oxidácie) rôznych substrátov, vrátane špecifických, potrebných na udržanie štruktúry a funkcie kožných buniek. Dochádza v nej k chemickým premenám, ktoré súvisia s metabolickými procesmi iných orgánov, a vykonávajú sa aj procesy špecifické pre ňu: tvorba keratínu, kolagénu, elastínu, glykozaminoglykánov, melanínu, kožného mazu, potu atď. Prostredníctvom dermálnej cievnej siete je metabolizmus kože spojený s metabolizmom celého tela.

Funkčná aktivita bunkových prvkov akéhokoľvek orgánu a najmä kože je základom normálnej životne dôležitej činnosti organizmu ako celku. Bunka sa delí a funguje pomocou metabolitov privádzaných krvou a produkovaných susednými bunkami. Produkciou vlastných zlúčenín, ich uvoľňovaním do krvi alebo ich prezentáciou na povrchu svojej membrány bunka komunikuje so svojím prostredím, organizuje medzibunkové interakcie, ktoré do značnej miery určujú povahu proliferácie a diferenciácie, a tiež komunikuje informácie o sebe všetkým regulačným štruktúram organizmu. Rýchlosť a smer biochemických reakcií závisia od prítomnosti a aktivity enzýmov, ich aktivátorov a inhibítorov, množstva substrátov, hladiny konečných produktov a kofaktorov. Zmena štruktúry týchto buniek teda vedie k určitým zmenám v orgáne a v organizme ako celku a k rozvoju konkrétnej patológie. Biochemické reakcie v koži sú organizované do biochemických procesov, ktoré sú navzájom organicky prepojené, a to vďaka regulačnému pozadiu, pod vplyvom ktorého sa nachádza konkrétna bunka, skupina buniek, oblasť tkaniva alebo celý orgán.

Je známe, že neurohumorálna regulácia telesných funkcií sa vykonáva prostredníctvom vo vode rozpustných receptorových molekúl - hormónov, biologicky aktívnych látok (mediátory, cygokíny, oxid dusnatý, mikropeptidy), ktoré sú vylučované bunkami sekretujúceho orgánu a vnímané bunkami cieľového orgánu. Tieto isté regulačné molekuly ovplyvňujú rast a regeneráciu buniek.

Regulačné pozadie je v prvom rade koncentrácia regulačných molekúl: mediátorov, hormónov, cytokínov, ktorých produkcia je pod prísnou kontrolou centrálneho nervového systému (CNS). A CNS koná z hľadiska potrieb organizmu, berúc do úvahy jeho funkčné a predovšetkým adaptačné schopnosti. Biologicky aktívne látky a hormóny pôsobia na intracelulárny metabolizmus prostredníctvom systému sekundárnych mediátorov a v dôsledku priameho vplyvu na genetický aparát buniek.

Regulácia fibroplastických procesov

Koža, ako povrchový orgán, je často náchylná na poranenia. Je teda zrejmé, že poškodenie kože spôsobuje v tele reťazec všeobecných a lokálnych neurohumorálnych reakcií, ktorých účelom je obnoviť homeostázu tela. Nervový systém sa priamo podieľa na rozvoji zápalu kože v reakcii na poranenie. Intenzita, povaha, trvanie a konečný výsledok zápalovej reakcie závisia od jej stavu, pretože mezenchymálne bunky majú vysokú citlivosť na neuropeptidy - heterogénne proteíny, ktoré hrajú úlohu neuromodulátorov a neurohormónov. Regulujú bunkové interakcie, prostredníctvom ktorých môžu oslabiť alebo zosilniť zápal. Beta-endorfíny a substancia P patria medzi látky, ktoré významne modifikujú reakcie spojivového tkaniva pri akútnom zápale. Beta-endorfíny majú protizápalový účinok a substancia P zápal zosilňuje.

Úloha nervového systému. Stres, stresové hormóny

Akékoľvek poranenie kože je pre telo stresom, ktorý má lokálne aj celkové prejavy. V závislosti od adaptačnej schopnosti tela sa lokálne a celkové reakcie spôsobené stresom budú uberať jednou alebo druhou cestou. Bolo zistené, že stres spôsobuje uvoľňovanie biologicky aktívnych látok z hypotalamu, hypofýzy, nadobličiek a sympatického nervového systému. Jedným z hlavných stresových hormónov je hormón uvoľňujúci kortikotropín (hormón uvoľňujúci kortikotropín alebo CRH). Stimuluje sekréciu adrenokortikotropného hormónu hypofýzy a kortizolu. Okrem toho sa pod jeho vplyvom z nervových ganglií a nervových zakončení uvoľňujú hormóny sympatického nervového systému. Je známe, že kožné bunky majú na svojom povrchu receptory pre všetky hormóny, ktoré sa produkujú v hypotalamo-hypofyzárno-nadobličkovom systéme.

CRH teda zvyšuje zápalovú reakciu kože, čo spôsobuje degranuláciu mastocytov a uvoľňovanie histamínu (objavuje sa svrbenie, opuch, erytém).

ACTH spolu s melanocyty stimulujúcim hormónom (MSH) aktivujú melanogenézu v koži a majú imunosupresívny účinok.

V dôsledku pôsobenia glukokortikoidov dochádza k zníženiu fibrogenézy, syntéze kyseliny hyalurónovej a narušeniu hojenia rán.

Počas stresu sa zvyšuje koncentrácia androgénnych hormónov v krvi. Spazmus kožných ciev v oblastiach s veľkým počtom testosterónových receptorov zhoršuje lokálnu reaktivitu tkanív, čo aj pri menšej traume alebo zápale kože môže viesť k chronickému zápalu a vzniku keloidných jaziev. Medzi takéto oblasti patria: ramenný pletenec, oblasť hrudnej kosti. V menšej miere koža krku a tváre.

Kožné bunky tiež produkujú množstvo hormónov, najmä keratinocyty a melanocyty vylučujú CRH. Keratinocyty, melanocyty a Langerhansove bunky produkujú ACTH, MSH, pohlavné hormóny, katecholamíny, endorfíny, enkefalíny atď. Keďže sa uvoľňujú do medzibunkovej tekutiny počas poranení kože, majú nielen lokálny, ale aj celkový účinok.

Stresové hormóny umožňujú pokožke rýchlo reagovať na stresujúcu situáciu. Krátkodobý stres vedie k zvýšenej imunitnej reaktivite pokožky, dlhodobý stres (chronický zápal) má na pokožku opačný účinok. Stresová situácia v tele vzniká aj pri poraneniach kože, chirurgickej dermabrázii, hlbokom peelingu, mezoterapii. Lokálny stres z poranení kože sa zhoršuje, ak sa telo už nachádzalo v stave chronického stresu. Cytokíny, neuropeptidy, prostaglandíny uvoľňované v koži počas lokálneho stresu spôsobujú zápalovú reakciu v koži, aktiváciu keratinocytov, melanocytov, fibroblastov.

Je potrebné pamätať na to, že zákroky a operácie vykonávané na pozadí chronického stresu, na pozadí zníženej reaktivity, môžu spôsobiť vznik dlhodobo sa nehojacich erózií, povrchov rán, ktoré môžu byť sprevádzané nekrózou okolitých tkanív a patologickým zjazvením. Rovnako tak liečba fyziologických jaziev chirurgickou dermabráziou na pozadí stresu môže zhoršiť hojenie eróznych povrchov po brúsení s tvorbou patologických jaziev.

Okrem centrálnych mechanizmov, ktoré spôsobujú výskyt stresových hormónov v krvi a v lokálnej stresovej oblasti, existujú aj lokálne faktory, ktoré spúšťajú reťazec adaptačných reakcií v reakcii na traumu. Patria sem voľné radikály, polynenasýtené mastné kyseliny, mikropeptidy a ďalšie biologicky aktívne molekuly, ktoré sa objavujú vo veľkom množstve, keď je koža poškodená mechanickými, radiačnými alebo chemickými faktormi.

Je známe, že zloženie fosfolipidov bunkových membrán zahŕňa polynenasýtené mastné kyseliny, ktoré sú prekurzormi prostaglandínov a leukotriénov. Keď je bunková membrána zničená, stávajú sa stavebným materiálom pre syntézu leukotriénov a prostaglandínov v makrofágoch a iných bunkách imunitného systému, ktoré zosilňujú zápalovú reakciu.

Voľné radikály sú agresívne molekuly (superoxidový aniónový radikál, hydroxylový radikál, NO atď.), ktoré sa neustále objavujú v koži počas života tela a vznikajú aj pri zápalových procesoch, imunitných reakciách a na pozadí traumy. Keď sa vytvorí viac voľných radikálov, ako dokáže prirodzený antioxidačný systém neutralizovať, v tele dochádza k stavu nazývanému oxidačný stres. V skorých štádiách oxidačného stresu sú primárnym cieľom voľných radikálov aminokyseliny obsahujúce ľahko oxidovateľné skupiny (cysteín, serín, tyrozín, glutamát). Pri ďalšej akumulácii aktívnych foriem kyslíka dochádza k lipidovej peroxidácii bunkových membrán, narušeniu ich priepustnosti, poškodeniu genetického aparátu a predčasnej apoptóze. Oxidačný stres teda zhoršuje poškodenie kožného tkaniva.

Reorganizácia granulačného tkaniva kožného defektu a rast jaziev je zložitý proces, ktorý závisí od oblasti, miesta a hĺbky lézie; stavu imunitného a endokrinného statusu; stupňa zápalovej reakcie a sprievodnej infekcie; rovnováhy medzi tvorbou kolagénu a jeho degradáciou a mnohých ďalších faktorov, z ktorých nie všetky sú dnes známe. S oslabením nervovej regulácie sa znižuje proliferačná, syntetická a funkčná aktivita epidermálnych buniek, leukocytov a buniek spojivového tkaniva. V dôsledku toho sú narušené komunikačné, baktericídne a fagocytárne vlastnosti leukocytov. Keratinocyty, makrofágy, fibroblasty vylučujú menej biologicky aktívnych látok, rastových faktorov; narúša sa diferenciácia fibroblastov atď. Fyziologická zápalová reakcia je tak skreslená, alternatívne reakcie sa zintenzívňujú, ložisko deštrukcie sa prehlbuje, čo vedie k predĺženiu adekvátneho zápalu, jeho prechodu na neadekvátny (zdĺhavý) a v dôsledku týchto zmien je možný vznik patologických jaziev.

Úloha endokrinného systému

Okrem nervovej regulácie má hormonálne pozadie obrovský vplyv na pokožku. Vzhľad pokožky, metabolizmus, proliferačná a syntetická aktivita bunkových prvkov, stav a funkčná aktivita cievneho riečiska, fibroplastické procesy závisia od endokrinného stavu človeka. Produkcia hormónov zase závisí od stavu nervového systému, hladiny vylučovaných endorfínov, mediátorov a zloženia mikroelementov v krvi. Jedným zo základných prvkov pre normálne fungovanie endokrinného systému je zinok. Takéto životne dôležité hormóny ako inzulín, kortikotropín, somatotropín, gonadotropín sú závislé od zinku.

Funkčná aktivita hypofýzy, štítnej žľazy, pohlavných žliaz a nadobličiek priamo ovplyvňuje fibrogenézu, ktorej celková regulácia je zabezpečená neurohumorálnymi mechanizmami s pomocou viacerých hormónov. Stav spojivového tkaniva, proliferačná a syntetická aktivita kožných buniek sú ovplyvňované všetkými klasickými hormónmi, ako je kortizol, ACTH, inzulín, somatropín, hormóny štítnej žľazy, estrogény a testosterón.

Kortikosteroidy a adrenokortikotropný hormón hypofýzy inhibujú mitotickú aktivitu fibroblastov, ale urýchľujú ich diferenciáciu. Mineralokortikoidy zvyšujú zápalovú reakciu, stimulujú vývoj všetkých prvkov spojivového tkaniva a urýchľujú epitelizáciu.

Somatotropný hormón hypofýzy zvyšuje proliferáciu buniek, tvorbu kolagénu a granulačného tkaniva. Hormóny štítnej žľazy stimulujú metabolizmus buniek spojivového tkaniva a ich proliferáciu, vývoj granulačného tkaniva, tvorbu kolagénu a hojenie rán. Nedostatok estrogénu spomaľuje reparačné procesy, androgény aktivujú aktivitu fibroblastov.

Keďže u väčšiny pacientov s keloidným akné sa pozorujú zvýšené hladiny androgénnych hormónov, počas úvodnej konzultácie s pacientmi by sa mala venovať osobitná pozornosť prítomnosti ďalších klinických príznakov hyperandrogénemie. U takýchto pacientov by sa mali stanoviť hladiny pohlavných hormónov v krvi. Ak sa zistí dysfunkcia, do liečby by mali byť zapojení lekári príbuzných odborov: endokrinológovia, gynekológovia atď. Je potrebné mať na pamäti, že fyziologický hyperandrogénny syndróm sa vyskytuje v postpubertálnom období: u žien v popôrodnom období v dôsledku zvýšených hladín luteinizačného hormónu a v postmenopauzálnom období.

Okrem klasických hormónov, ktoré ovplyvňujú rast buniek, regeneráciu a hyperpláziu buniek regulujú polypeptidové rastové faktory bunkového pôvodu niekoľkých typov, nazývané aj cytokíny: epidermálne rastové faktory, rastový faktor krvných doštičiek, rastový faktor fibroblastov, rastové faktory podobné inzulínu, rastový faktor nervov a transformujúci rastový faktor. Viažu sa na určité receptory na povrchu buniek, čím prenášajú informácie o mechanizmoch bunkového delenia a diferenciácie. Prostredníctvom nich prebieha aj interakcia medzi bunkami. Významnú úlohu zohrávajú aj peptidové „parahormóny“ vylučované bunkami, ktoré sú súčasťou tzv. difúzneho endokrinného systému (APUD systém). Sú rozptýlené v mnohých orgánoch a tkanivách (CNS, epitel gastrointestinálneho traktu a dýchacích ciest).

Rastové faktory

Rastové faktory sú vysoko špecializované biologicky aktívne proteíny, ktoré sú dnes uznávané ako silné mediátory mnohých biologických procesov prebiehajúcich v tele. Rastové faktory sa viažu na špecifické receptory na bunkovej membráne, vedú signál do bunky a zahŕňajú mechanizmy bunkového delenia a diferenciácie.

1. Epidermálny rastový faktor (EGF). Stimuluje delenie a migráciu epitelových buniek počas hojenia rán, epitelizácie rán, reguluje regeneráciu, potláča diferenciáciu a apoptózu. Zohráva vedúcu úlohu v regeneračných procesoch v epiderme. Syntetizovaný makrofágmi, fibroblastmi, keratinocytmi.
2. Vaskulárny endotelový rastový faktor (VEGF). Patrí do tej istej rodiny a je produkovaný keratinocytmi, makrofágmi a fibroblastmi. Produkuje sa v troch variantoch a je silným mitogénom pre endotelové bunky. Podporuje angiogenézu počas opravy tkaniva.
3. Transformujúci rastový faktor - alfa (TGF-a). Polypeptid, tiež príbuzný epidermálnemu rastovému faktoru, stimuluje rast ciev. Nedávne štúdie ukázali, že tento faktor je syntetizovaný kultúrou normálnych ľudských keratinocytov. Syntetizuje sa aj v neoplázických bunkách, počas raného vývoja plodu a v primárnej kultúre ľudských keratinocytov. Považuje sa za embryonálny rastový faktor.
4. Inzulínu podobné faktory (IGF) sú polypeptidy homológne s proinzulínom. Zvyšujú produkciu prvkov extracelulárnej matrice, a preto zohrávajú dôležitú úlohu v normálnom raste, vývoji a oprave tkanív.
5. Fibroblastové rastové faktory (FGF). Patria do rodiny monomérnych peptidov a sú tiež faktorom neoangiogenézy. Spôsobujú migráciu epitelových buniek a urýchľujú hojenie rán. Pôsobia v spolupráci so zlúčeninami heparín sulfátu a proteoglykánmi, modulujú migráciu buniek, angiogenézu a epitelovo-mezenchymálnu integráciu. FGF stimuluje proliferáciu endotelových buniek, fibroblastov, hrá významnú úlohu pri stimulácii tvorby nových kapilárnych ciev, stimuluje produkciu extracelulárnej matrice. Stimuluje produkciu proteáz a chemotaxiu nielen fibroblastov, ale aj keratinocytov. Syntetizujú ich keratinocyty, fibroblasty, makrofágy a trombocyty.
6. Rodina rastových faktorov odvodených z krvných doštičiek (PDGF). Produkujú ich nielen krvné doštičky, ale aj makrofágy, fibroblasty a endotelové bunky. Sú silnými mitogénmi pre mezenchymálne bunky a dôležitým chemotaktickým faktorom. Aktivujú proliferáciu gliových buniek, buniek hladkého svalstva a fibroblastov a hrajú hlavnú úlohu pri stimulácii hojenia rán. Stimulantmi pre ich syntézu sú trombín, rastový faktor nádoru a hypoxia. (PDGF) zabezpečuje chemotaxiu fibroblastov, makrofágov a buniek hladkého svalstva, spúšťa množstvo procesov zapojených do hojenia rán, stimuluje produkciu ďalších rôznych cytokínov rán a zvyšuje syntézu kolagénu.
7. Transformujúci rastový faktor - beta (TGF-beta). Predstavuje skupinu signálnych molekúl proteínov, vrátane inhibínov, stimulínov, kostného morfogenetického faktora. Stimuluje syntézu matrice spojivového tkaniva a tvorbu jazvového tkaniva. Je produkovaný mnohými typmi buniek a predovšetkým fibroblastmi, endotelovými bunkami, krvnými doštičkami a kostným tkanivom. Stimuluje migráciu fibroblastov a monocytov, tvorbu granulačného tkaniva, tvorbu kolagénových vlákien, syntézu fibronektínu, proliferáciu buniek, diferenciáciu a produkciu extracelulárnej matrice. Plazmín aktivuje latentný TGF-beta. Štúdie Livingstona van De Watera a kol. preukázali, že po zavedení aktivovaného faktora do intaktnej kože sa vytvorí jazva; po pridaní do kultúry fibroblastov sa zvyšuje syntéza kolagénu, proteoglykánov a fibronektínu; po inokulácii do kolagénového gélu dochádza k jeho kontrakcii. Predpokladá sa, že TGF-beta moduluje funkčnú aktivitu fibroblastov v patologických jazvách.
8. Polyergín alebo faktor rastu nádoru - beta. Patrí medzi nešpecifické inhibítory. Spolu so stimulátormi rastu buniek (rastové faktory) zohrávajú inhibítory rastu dôležitú úlohu pri realizácii regeneračných a hyperplázijných procesov, medzi ktorými sú obzvlášť dôležité prostaglandíny, cyklické nukleotidy a chalóny. Polyergín potláča proliferáciu epitelových, mezenchymálnych a hematopoetických buniek, ale zvyšuje ich syntetickú aktivitu. V dôsledku toho sa zvyšuje syntéza proteínov extracelulárnej matrice fibroblastmi - kolagénu, fibronektínu, proteínov bunkovej adhézie, ktorých prítomnosť je predpokladom pre reparáciu poranených oblastí. Polyergín je teda dôležitým faktorom pri regulácii obnovy integrity tkaniva.

Z uvedeného vyplýva, že v reakcii na traumu sa v celom tele a najmä v koži vyvíjajú dramatické, pre oko neviditeľné udalosti, ktorých účelom je udržiavať homeostázu makrosystému uzavretím defektu. Reflex bolesti z kože pozdĺž aferentných dráh dosahuje centrálny nervový systém, potom prostredníctvom komplexu biologicky aktívnych látok a neurotransmiterov signály smerujú do štruktúr mozgového kmeňa, hypofýzy, žliaz s vnútornou sekréciou a cez tekuté médium tela pomocou hormónov, cytokínov a mediátorov vstupujú do miesta poranenia. Okamžitá cievna reakcia na traumu vo forme krátkodobého kŕča a následnej vazodilatácie je jasnou ilustráciou súvislosti medzi centrálnymi adaptačnými mechanizmami a léziou. Lokálne reakcie sú teda spojené v jednom reťazci so všeobecnými neurohumorálnymi procesmi v tele zameranými na elimináciu následkov poranenia kože.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]