Immagine: Zhi-Rren Liu. Credit: Georgia State University
Un enzima coinvolto nel metabolismo del glucosio nelle cellule, svolge un ruolo importante nelle prime fasi di guarigione delle ferite, una scoperta che potrebbe portare a nuovi approcci terapeutici per la cura delle ferite, secondo i ricercatori della Georgia State University.
Le cellule immunitarie chiamate neutrofili rilasciano piruvato chinasi M2 (PKM2), un enzima che agisce nell’ultimo passo del percorso della glicolisi. PKM2 aiuta la guarigione della ferita promuovendo lo sviluppo di nuovi vasi sanguigni nel sito della ferita.
I risultati dello studio sono stati pubblicati dalla rivista Wound Repair and Regeneration.
“La scoperta potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti che promuovono la guarigione delle ferite, la rigenerazione tissutale e trapianto di tessuti”, ha detto Zhi-Ren Liu, autore principale dello studio e Professore presso il Dipartimento di Biologia della Georgia State University.
“Potremmo facilmente immaginare di utilizzare PKM2 per la medicazione delle ferite”, ha aggiunto Liu. ” Potrebbe essere utilizzato anche in caso di trapianto, per esempio, quando si trapianta la pelle da un donatore e a volte questa nuova pelle non allega bene a causa del rigetto immunitario”.
PKM2 potrebbe anche aiutare a guarire incisioni chirurgiche interne
La riparazione della ferita è un processo complesso. Quando un organo o la pelle vengono feriti, le cellule immunitarie vanno nel sito danneggiato per pulire la ferita e rimuovere i batteri e detriti.Successivamente, le cellule immunitarie inviano un segnale che hanno completato il loro lavoro e si innesca la fase di proliferazione che coinvolge la formazione di fibre del tessuto connettivo e dei vasi sanguigni capillari. Poi, la ferita viene sigillata e ricoperta con tessuto epiteliale, che forma il rivestimento delle superfici interne ed esterne del corpo. Le fibre sotto il tessuto epiteliale lentamente si rimodellano in tessuto normale, ma questo processo può richiedere mesi o anni.
I ricercatori hanno trattato le ferite dei topi con diversi agenti, tra cui PKM2 e hanno trovato che l’applicazione topica di PKM2 ha promosso la guarigione precoce e la chiusura della ferita e promosso livelli più elevati di crescita dei vasi sanguigni.
I risultati suggeriscono che PKM2 gioca un ruolo funzionale nel processo di guarigione delle ferite.
In campioni di tessuto, PKM2 è stato rilevato nello spazio extracellulare dei tessuti della ferita, suggerendo la sua secrezione durante il processo di riparazione delle ferite. PKM2 rilasciato al sito della ferita è stato trovato in prossimità dei neutrofili. L’enzima ha raggiunto il suo picco nel sito della ferita il terzo giorno dopo la formazione della ferita ed è poi diminuito nel modello murino, durante la guarigione delle ferite. “Questa è la prima volta che la funzione di PKM2 nello spazio extracellulare delle cellule è stata rilevata”, ha detto Liu.
“Non sappiamo esattamente come PKM2 viene rilasciato, ma sappiamo che viene rilasciato dai neutrofili”, ha aggiunto il ricercatore. “Una volta che è uscito fuori della cellula, fa una cosa totalmente diversa. Non ha nulla più a che fare con il metabolismo”.
Il ruolo dei neutrofili, le prime cellule immunitarie nel sito della ferita, nel processo della riparazione della ferita non è ben compreso. I ricercatori hanno studiato neutrofili isolati in coltura cellulare e hanno trovato che PKM2 è stato rilasciato nel terreno di coltura di neutrofili attivati.
“PKM2 probabilmente gioca un ruolo più importante in molti altri fattori per la segnalazione nella fase successiva della riparazione delle ferite”, ha detto Liu. ” PKM2 collega la risposta immunitaria alla fase successiva, che è la proliferazione. I nostri studi rivelano un nuovo ed importante legame molecolare tra la risposta precoce all’infiammazione e la fase di proliferazione nel processo di riparazione dei tessuti “.
Fonte: Georgia State University
