Cosa hanno in comune un ginocchio sbucciato e una ferita chirurgica? La risposta breve è che una ferita ha bisogno di guarigione, ma la risposta lunga sta in una serie di attività biologiche che consentono ai tessuti di ripararsi.
Domande sulla guarigione delle ferite sono state poste per più di 1.000 anni. Ora, gli scienziati hanno iniziato a decodificare il modo in cui le proteine di segnalazione sono intimamente coinvolte in un processo che trasforma una ferita aperta in tessuto sano rimodellato.
Sebbene sia importante conoscere meglio le ferite semplici, la ricerca in corso presso la Virginia Commonwealth University ha anche un obiettivo più ampio: aiutare a risolvere problemi medici straordinariamente complessi. Disturbi infiammatori come sepsi, anafilassi e coagulopatia indotta da traumi potrebbero infine essere aiutati dalla ricerca sulla riparazione delle ferite. La coagulopatia indotta da traumi si riferisce all’incapacità del sangue di coagulare. La compromissione, causata da un grave trauma, può portare a sanguinamento prolungato o eccessivo, che può rivelarsi fatale.
“Le ferite guariscono attraverso un processo dinamico che coinvolge vari percorsi molecolari e tipi di cellule che sono coordinati per facilitare la guarigione in modo tempestivo e ordinato”, il Dr. Charles E. Chalfant e colleghi scrivono sulla rivista Science Signaling.
“Uno dei principali attori di questa orchestra è un gruppo di molecole chiamate eicosanoidi, che sono derivati da acidi grassi e controllano sia l’infiammazione che la migrazione delle cellule attorno al sito della ferita“, ha riferito Chalfant, che dirige il laboratorio di ricerca sulla segnalazione dei lipidi presso Virginia Commonwealth University.
Gli eicosanoidi non sono solo molecole derivate dagli acidi grassi, come hanno scoperto Chalfant e i suoi colleghi, ma segnalano anche proteine. Le molecole di segnalazione sono componenti critici delle cellule che consentono comunicazioni a breve e lunga distanza. Immagina una rete microscopica che è approssimativamente paragonabile a un sistema telefonico attraverso il quale le chiamate vengono inoltrate e ricevute.
Chalfant il suo team di ricercatori hanno scoperto, in un’indagine innovativa che ha implicazioni per i pazienti chirurgici, vittime di incidenti e possibilmente uno giorno per pazienti con disturbi infiammatori potenzialmente mortale, che gli eicosanoidi guidano due fasi principali di riparazione delle ferite”.
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H. Patrick MacKnight, del Chalfant alla Virginia Commonwealth University e della divisione di biologia molecolare della University of South Florida a Tampa, è primo autore del nuovo rapporto.
Il team ha rivelato che la riparazione delle ferite avanza attraverso fasi distinte, tra cui infiammazione seguita da proliferazione e rimodellamento dei tessuti. Il team ha riferito in Science Signaling che i fibroblasti si infiltrano nella ferita, proliferano e secernono il collagene, che viene rimodellato mentre l’epitelio si rigenera.
Nelle loro osservazioni sui modelli di animali da laboratorio – topi che sono stati valutati su una varietà di parametri di riparazione delle ferite – gli scienziati sono stati in grado di documentare ogni passaggio. Hanno anche notato l’importanza della segnalazione eicosanoide, che è cruciale per il processo di riparazione.
“Gli eicosanoidi devono essere prodotti dall’organismo”, secondo Chalfant e i suoi colleghi che affermano che lo sfingolipide, ceramide 1-fosfato, si lega e attiva la fosfolipasi citosolica per stimolare la produzione di eicosanoidi.
“Poiché gli eicosanoidi sono importanti nella guarigione delle ferite, abbiamo esaminato la riparazione delle ferite della pelle nei topi privi di eicosanoidi”, ha scritto Chalfant. Questi topi sono stati confrontati con le loro controparti. I knockout mancavano della proteina cPLA2α, ma i knock-in ne erano dotati.
Il tasso di chiusura della ferita non è stato influenzato nei topi privi di eicosanoidi, ma la maturazione della ferita è risultata migliorata nei topi che avevano gli eicosanoidi. Le loro ferite hanno mostrato una maggiore infiltrazione di fibroblasti dermici, una maggiore resistenza alla trazione e molte altre differenze degne di nota rispetto alle loro controparti.
La ricerca fa parte dell’area attiva di indagine nel laboratorio di Chalfant, che sta esaminando come le informazioni apprese sui processi infiammatori nella riparazione delle ferite possano aiutare a gettare nuova luce su condizioni mediche più complesse.
Fonte, Science
