پایان نامه ارشد با موضوع نفوذپذیری، مورفولوژی، فیزیولوژی

یک گلیکوپروتئین است که در افزایش عملکرد فیبروبلاست‌ها نقش دارد و باعث اتصال آنها به ماتریکس خارج سلولی می‌شود که پایه‌ای چسبنده برای مهاجرت سلولی فراهم می‌کند. فاکتور‌های رشد اپیدرمی‌ و فیبروبلاستی باعث تعدیل تکثیر و مهاجرت فیبروبلاست‌ها می‌شوند. تکثیر فیبروبلاست‌ها در شرایط اسیدی با میزان کم اکسیژن که در مرکز زخم یافت می‌شود محرک تکثیر فیبروبلاست می‌باشد. با تشکیل رگ‌های جدید طی آنژیوژنز و افزایش گنجایش اکسیژن، این محرک کاهش می‌یابد.
2-9-2-2-3. آنژیوژنز: آنژیوژنز به معنی رشد رگ‌های جدید با جوانه‌زنی رگ‌های مجاور به محل زخم است. در پاسخ به جراحت، سلول‌های اندوتلیال رگ آغازگر فرآیند آنژیوژنز می‌باشند که شامل فعال شدن سلول‌های اندوتلیال، تجزیه‌ی غشای پایه، جوانه زنی به سمت زخم، تکثیر سلولی، تشکیل ساختار توبولی (لوله‌ای)، بازسازی غشای پایه و در نهایت پسرفت و عود عروق تازه شکل گرفته برای بازسازی بافت می‌باشد. سایتوکاین‌های آزاد شده توسط ماکروفاژ‌ها در تحریک آنژیوژنز طی ترمیم زخم نقش دارند.
2-9-2-3. مرحله‌ی بازسازی
بازسازی متشکل از رسوب ماتریکس و تغییرات بعدی آن در طول زمان است. این وقایع در طول تمام فرآیند ترمیم و زمانی که لخته‌ی فیبرین در مرحله‌ی اولیه‌ی التهاب ایجاد می‌شود با بافت گرانولاسیون که غنی از کلاژن نوع III است تعویض می‌شود و رگ‌های خونی در مرحله‌ی تکثیر با زخم کلاژن‌دار از نوع I که رگ‌های خونی بالغ کمتری دارد تعویض می‌شود (61 و 25).
2-9-3. اهمیت ماکروفاژ‌ها در التیام زخم
بعد از تولد، ماکروفاژ‌ها در مراحل مختلف از التیام زخم و تعدیل عملکرد انواع مختلف سلولی مرتبط با پروسه مؤثر است. از دیر باز مزیت التهاب و سلول‌های التهابی در التیام زخم و فیبروز مرتبط با تشکیل اسکار موضوع مورد بحث بوده است. ماکروفاژ‌های مرتبط با زخم (WAM)73 نقش اساسی در کنترل التهاب زخم ایفا می‌کنند. عبور از یک مرحله به مرحله‌ی دیگر التیام زخم، به بلوغ و تمایز سلول‌های اصلی مثل کراتینوسیت‌ها، فیبروبلاست‌ها و ماکروفاژ‌ها بستگی دارد.
به منظور نشان دادن مشارکت ماکروفاژ‌ها در کنترل التیام زخم، مطالعات زیادی برای آنالیز التیام زخم به هنگام نقصان ماکروفاژ‌ها انجام شده است. اولین مطالعه در ارتباط با اثر دادن کورتیکوستروئید‌ها برای ایجاد نقص در ماکروفاژ‌های موجود در زخم ایجاد شده در خوکچه‌های هندی بود که نتیجه‌ی آن کاهش ارتشاح فیبروبلاست‌ها به محل زخم و کاهش فیبروز بود. در واقع این نتیجه مطابق با نتیجه‌ای است که در التیام زخم‌های جنینی بدون فیبروز که به دلیل عدم ارتشاح توسط ماکروفاژ‌ها بود مشاهده می‌شد. در مطالعاتی که روی موش انجام شد، ایجاد نقصان در ماکروفاژ‌ها قبل از جراحت باعث وقوع نقص در تشکیل بافت گرانولاسیون، 3 روز بعد از ایجاد جراحت می‌شود که آن هم با نقص رگ‌سازی، تأخیر در بسته شدن زخم و بلوغ بافت گرانولاسیون مرتبط است. لوکاس و همکارانش طی آخرین مطالعه‌ای که انجام دادند، بین موش‌های سالم و موش‌های نقصان یافته که 9 روز بعد از ایجاد زخم مورد بررسی قرار گرفتند هیچگونه تفاوت بیولوژیک و یا مورفولوژیک مشاهده نشد، این نتایج گویای مشارکت کمتر ماکروفاژ‌ها در مراحل تأخیری می‌باشد (82).
2-9-3-1. فنوتیپ ماکروفاژ‌های زخم
از لحاظ شماتیک، ماکروفاژ‌هایی که با عوامل میکروبی و سایتوکاین‌هایی مثل اینترفرون گاما فعال می‌شوند به عنوان ماکروفاژ‌های M1 شناسایی می‌شوند. این ماکروفاژ‌ها تولید میزان مهمی‌ از نیتریک اکسید (NO) و سایتوکاین‌های پیش التهابی مثل TNF-α، IL-1β، IL-6 و IL-12 و بیان مولکول‌های MHCII را فراهم می‌کند. آنها دارای خواص ضد میکروبی و ضد توموری هستند. ماکروفاژ‌های M2 هتروژن بوده و به 3 زیر گروه تقسیم می‌شوند. ماکروفاژ‌های فعال متناوبی یا ماکروفاژ‌های M2b در پیشبرد پاسخ التهابی برای افزایش IgE در آلرژی و ایمنی انگل نقش دارند، ماکروفاژ‌های M2b در پیشبرد پاسخ التهابی Th2 مؤثرند که دارای خواص تنظیمی ‌ایمنی هستند. ماکروفاژ‌های غیر فعال یا M2c قادر به کنترل التهاب و بازسازی بافت هستند. فنوتیپ ماکروفاژ‌های ارتشاحی در زخم‌های پوستی به طور کامل مشخص نشده است ولی به نظر می‌رسد در مراحل مختلف از مسیر التیام زخم، ماکروفاژ‌ها تغییر یافته و نقش‌های عملکردی مختلفی را نشان می‌دهند.
دانشمندان تکامل فنوتیپی ماکروفاژ‌ها را به این صورت توضیح می‌دهند که در روز اول ماکروفاژ‌ها تولید TNF-α، IL-6 و به میزان کم TGF-β را بر عهده دارند و در روز هفتم از مرحله‌ی التهابی به مرحله‌ی تنظیمی ‌ایمنی یا بازسازی بافت انتقال می‌یابند. در مورد اینکه کلونیزاسیون باکتریایی تا چه حد در تغییر فنوتیپ ماکروفاژ‌های وابسته به زخم اثر دارد اظهارات مشخصی وجود ندارد ولی این موضوع واضح است که ترکیبات باکتریایی و انگلی از فعال کننده‌های اصلی ماکروفاژ‌ها هستند (82).

2-9-3-2. اثر ماکروفاژ‌ها بر فیبروبلاست‌ها و میو فیبروبلاست‌ها
ارتشاح فیبروبلاست‌ها در مراحل اولیه‌ی تشکیل بافت گرانولاسیون آغاز می‌شود. فیبروبلاست‌ها در مراحل مختلف از ترمیم زخم حضور دارند که در تشکیل بافت گرانولاسیون و تولید سایتوکاین‌های محرک تکثیر کراتینوسیت‌ها، مهاجرت آنها و در نهایت تمایز به میوفیبروبلاست‌ها و بسته شدن زخم سهیم هستند. تولید مولکول‌هایی همچون TNF-α، IL-6 و IL-1 توسط ماکروفاژ‌های فعال باعث القای تولید مولکول‌های پیش ری اپیتلیالیزاسیون مثل KGF توسط فیبروبلاست‌ها می‌شود. بر اساس دانش امروزی ما، ماکروفاژ‌ها نقش کلیدی در ترمیم زخم دارند. ترمیم فرآیندی پیچیده و تکاملی به شمار می‌آید که به دلیل انعطاف‌پذیری آن، گردش و تکامل ماکروفاژ‌های مرتبط با زخم، مطابق الگوی بیان سایتوکاینی آنها می‌باشد. بنابراین به نظر می‌رسد ماکروفاژ‌ها هدفی ایده‌آل برای درمان بالینی زخم‌های مزمن باشند. برای رسیدن به این هدف، طبقه‌بندی و شناسایی بیشتر آنها مورد نیاز است. ماکروفاژ‌های مرتبط با زخم همانند دیگر سلول‌های التهابی، شامل مونوسیت‌های خونی ارتشاحی بوده که از فنوتیپ التهابی به فنوتیپ ترمیمی ‌تغییر می‌یابند.

شکل 2-24. کنترل مستقیم و غیر مستقیم ری اپیتلیالیزاسیون، آنژیوژنز و فعالیت فیبروبلاست‌ها توسط ماکروفاژ‌ها (82).
2-9-3-3. ماکروفاژها در مرحله‌ی التهاب
اولین اتفاق بعد از ایجاد شدن جراحت، تشکیل شدن لخته‌ی خونی توسط پلاکت‌های فعال می‌باشد. پلاگ شامل پلاکت، سلول‌های خونی قرمز و سفید است. پلاگ اولیه با فیبر‌های فیبرین پایه‌گذاری می‌شود و برای سلول‌های ارتشاحی74 داربست محسوب می‌شود. اولین سلول‌های التهابی که فراخوانی می‌شوند نوتروفیل‌ها هستند که در 24 ساعت اول بعد از جراحت به طور انبوهی توسط سایتوکاین‌های التهابی تولید شده با پلاکت‌ها، سلول‌های اندوتلیال و ترکیبات حاصل از تجزیه‌ی پاتوژن‌ها به محل زخم نفوذ پیدا می‌کنند. بعد از این مرحله نوتروفیل‌ها آپوپتوز می‌یابند که رهاسازی سایتوکاین‌ها طی این فرآیند آپوپتوتیک، در فراخوانی ماکروفاژ‌ها نقش دارند. 2 روز بعد از جراحت، ماکروفاژ‌ها به طور انبوهی به محل نفوذ می‌کنند و در این مرحله فعالیت فاگوسیتیک شدیدی را نشان می‌دهند (82).

شکل 2-25. اثر سلول‌های مختلف در ترمیم زخم (61).
2-9-4. زخم و هیدروژن پراکسید
در بافت در حال التیام، به منظور احتیاجات انرژی برای تکثیر سلولی، دفاع میکروبی و سنتز کلاژن، اکسیژن‌رسانی امری بسیار ضروری است. اکسیژناز متصل به NADPH وابسته به اکسیژن بوده و در روند التیام زخم آنزیم مهمی ‌به شمار می‌رود که تولید گونه‌های واکنشگر اکسیژن (ROS) را کاتالیز می‌کند. ROS نقش عمده‌ای در کشتار اکسیداتیو باکتری‌ها و همچنین تنظیم فرآیند‌های متداول التیام زخم مثل رهاسازی سایتوکاین‌ها، تکثیر سلولی و آنژیوژنز ایفا می‌کند.
در فاز التهابی زخم که سریعاً پس از ایجاد زخم شروع می‌شود و بین 4 تا 6 روز طول می‌کشد، رگ‌های خونی پس از آسیب منقبض شده و پلاکت‌ها در اندوتلیوم فعال شده تجمع می‌یابند. تخریب رگ‌ها و انقباض آنها باعث ایجاد ریز محیط‌ هایپوکسیک می‌شود که با افزایش مصرف اکسیژن به دلیل کمک سلول‌های فعال متابولیکی به ترمیم زخم، تشدید می‌شود. ‌هایپوکسی با افزایش عملکرد ROS، فعال کردن پلاکت‌ها و اندوتلیوم، تحریک رهاسازی سایتوکاین‌ها از پلاکت‌ها، مونوسیت‌ها و سلول‌های پارانشیمی‌ منجر به کار انداختن مراحل اولیه‌ی ترمیم زخم می‌شود. با این حال، حتی اگر ‌هایپوکسی حاد می‌تواند باعث آغاز ترمیم زخم شود ولی بهبود اکسیژناسیون بافت برای ترمیم فیزیولوژیکی امری ضروری است، بطوری که شرایط ‌هایپوکسیک مزمن در تمام مراحل ترمیم اختلال ایجاد می‌کند. پلاکت‌های تجمع یافته آبشار انعقادی را راه‌اندازی می‌کنند و به لخته خونی ختم می‌شود که مانع از خونریزی شده و باعث تشکیل ماتریکس خارج سلولی (ECM) 75می‌شود. ECM متشکل از فیبرونکتین، فیبرینوژن، فیبرین، ترومبوسپوندین76 و ویترونکتین77 می‌باشد که بافت تحلیل رفته را پر می‌کند و مانع از حرکت و رفتن سایتوکاین‌های مختلف و سلول‌های مؤثر برای ترمیم می‌شود. در کنار این همکار‌های ساختاری، پلاکت‌های فعال در ترشح چندین مدیاتور ترمیم زخم مثل فاکتور رشد مشتق از پلاکت (PDGF)78، فاکتور رشد اپیدرمی ‌(EGF)79، TGF-β1 و TGF-β2 دخیل هستند. ROS می‌تواند باعث تحریک سایتوکاین‌ها و رهاسازی کموکاین‌ها شود، همچنین می‌تواند در عملکرد آنها تأثیر بگذارد. اثر اولیه‌ی این مدیاتور‌ها در فراخوانی و فعال‌سازی نوتروفیل‌ها و ماکروفاژ‌ها به محل زخم و فعال‌سازی فیبروبلاست‌ها می‌باشد. فرآیند‌های مشتق از پلاکت‌ها تنها فرِآیند‌های آغازگر ترمیم محسوب نمی‌شوند بلکه سلول‌های اپیتلیالی و غیر اپیتلیالی هم در این امر مشارکت دارند. به طور متوالی سایتوکاین‌ها و کموکاین‌ها ترشح می‌شوند که آغازگر مسیر استرس و فعال کننده‌ی سیستم کمپلمان هستند که هر دو مسیر‌هایی وابسته به اکسیژن هستند.
هیدروژن پراکسید (H2O2) مدیاتور مهمی ‌برای ایجاد واکنش میان لوکوسیت‌ها و فیبروبلاست‌ها محسوب می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهند که H2O2 در چند دقیقه‌ی اول پس از جراحت در لبه‌های زخم به بیش‌ترین حد خود می‌رسد و لوکوسیت‌ها با احساس غلظت H2O2 به محل زخم فراخوانی می‌شوند. محققان در حال حاضر در پاسخ به این سئوال که H2O2 توسط سلول‌های مجاور و یا سلول‌های آسیب دیده تولید می‌شوند و اینکه نوتروفیل‌ها چگونه غلظت H2O2 را حس می‌کنند ناتوانند.
حتی در زخم‌های بسیار سطحی بدون تخریب رگ‌های خونی و فعال شدن پلاکت‌ها، فرآیند ترمیم زخم شروع می‌شود. به این صورت که سلول‌های پارانشیمی ‌آسیب دیده شروع به ترشح پروستاگلاندین‌ها، هیستامین، برادی کینین و سروتونین می‌شوند که باعث تحریک گشادی رگ‌ها80 و افزایش نفوذپذیری مویرگ‌ها و سپس دیاپدز سلول‌ها می‌شود تا ذخیره‌ی اکسیژنی محل زخم افزایش یابد. اصطلاح بالینی آن ادم و اریتما است که لبه‌ی زخم در مرحله‌ی التهابی اتفاق می‌افتد. نفوذ لوکوسیت‌ها، مونوسیت‌ها و 24-48 ساعت بعد هم ماکروفاژها وقایع مهمی‌برای آغاز ترمیم هستند. عملکرد آنها از جمله پاکسازی باقی مانده‌های سلولی، مقابله با عفونت بافتی و فاگوسیتوز میکروارگانیسم‌ها برای روند ترمیم عملکرد‌هایی اجتناب‌ناپذیر هستند. در فاز التهابی، ROS یکی از محصولات عمده‌ی نوتروفیل‌ها، ماکروفاژ‌ها، مونوسیت‌ها، سلول‌های اندوتلیال و فیبروبلاست‌ها می‌باشد. ترومبین، PDGF و TNF باعث رهاسازی ROS از سلول‌های اندوتلیالی می‌شوند در حالی که اینترلوکین-1 و فاکتور‌های فعال کننده‌ی پلاکت باعث رهاسازی ROS از فیبروبلاست‌ها می‌شوند. ROS اصلی‌ترین نیروی مقاومت در برابر میکروارگانیسم‌ها و عفونت زخم‌ها محسوب می‌شود. نوتروفیل‌ها در غلظت‌های پایین ROS فعالیت باکتری کشی خود را از دست می‌دهند که این امر دلیل عمده‌ی کلونیزاسیون باکتریایی در زخم‌های مزمن‌هایپوکسیک می‌باشد. بنابراين ROS در کنار فعالیت کشندگی باکتریایی، برای کموتاکسی نوتروفیل‌ها هم مؤثرند. محرک‌های عمده‌ی آنژیوژنز، ‌هایپوکسی و