Szybsze gojenie się ran i mniejsze ryzyko raka

Gdy dochodzi do uszkodzenia skóry, startuje wiele biologicznych procesów naprawczych prowadzących do wytworzenia blizny. Jak wykazali naukowcy z belgijskiego Vlaams Instituut voor Biotechnologie w Gandawie (VIB-UGent), jedno z zaangażowanych w te procesy białek, HMGB1, spowalnia gojenie się ran. HMGB1 kontroluje działanie neutrofili, szczególnego rodzaju komórek odpornościowych, ma też kluczowe znaczenie dla powstawania nowotworów w miejscu przebytego urazu. Działanie na te mechanizmy mogłoby pomóc w leczeniu owrzodzeń u chorych na nowotwory, cukrzycę czy pęcherzowe choroby skóry.

Duża liczba danych klinicznych wskazuje, że przewlekłe zapalenie lub wcześniejsze uszkodzenie może predysponować tkanki do powstawania nowotworów (tak zwany „rak w bliźnie”). Hipoteza ta została już postawiona w XIX wieku. Jednak mechanizmy molekularne, które łączą proces gojenia z nowotworem wciąż nie są w pełni zrozumiałe.

Pierwszymi komórkami odpornościowymi, które dostają się do skóry po urazie, są krótko żyjące neutrofile, które tworzą w ranach specjalistyczne struktury zwane NET (neutrofilowe pułapki zewnątrzkomórkowe). Polega to na tym, że neutrofile ginąc wyrzucają ze swojego jądra i ziarenek cytoplazmatycznych nitki chromatyny i białek, porównywane niekiedy do lepkich i wytrzymałych sieciosplotów Spidermana.

Zespół dr Esther Hoste z VIB-UGent badał rolę HMGB1 w naprawie uszkodzonych tkanek oraz powstawaniu nowotworów skóry. HMGB1 jest białkiem wydzielanym przez uszkodzoną tkankę i aktywującym układ odpornościowy. Naukowcy genetycznie usunęli HMGB1 z komórek skóry myszy i wykazali, że ich rany goiły się szybciej niż u normalnych myszy. Zwierzęta były też całkowicie chronione przed powstawaniem nowotworów związanych z ranami.

Myszy pozbawione HMGB1 w nabłonkowych komórkach skóry wykazywały zmniejszoną liczbę neutrofili i NET w ranach skóry. Dr Hoste wyjaśnia: „Wykazaliśmy, że mechanizm wykorzystywany do alarmowania układu odpornościowego, że coś idzie nie tak, może zostać przejęty w celu inicjacji raka. Chociaż wydzielanie HMGB1 jest korzystne w przypadku niewielkich obrażeń, może być szkodliwe przy poważniejszych lub przewlekłych ranach, ponieważ może to wywołać tworzenie się guzów w tych miejscach".

Szkodliwe NET, które łączą naprawę rany z tworzeniem się guza, zaobserwowano również u pacjentów cierpiących na ciężką chorobę skóry - wrodzone pęcherzowe oddzielanie się naskórka (Epidermolysis bullosa). Przechodzą oni powtarzające się cykle urazów i gojenia i są narażeni na wysokie ryzyko rozwoju raka skóry.

Odkrycia belgijskich naukowców sugerują, że działanie na uwalnianie HMGB1 lub tworzenie NET w skórze może być korzystne w przypadku Epidermolysis bullosa lub u pacjentów z cukrzycą cierpiących na przewlekłe owrzodzenia. Terapie skoncentrowane na HMGB1 mogłyby przyspieszyć gojenie się ran, ograniczając jednocześnie ryzyko inicjacji raka.

„Byliśmy zaskoczeni, że zakłócanie wydzielania jednej cząsteczki zapewnia takie korzyści w procesie naprawy urazu i może całkowicie zablokować tworzenie się nowotworu. Teraz chcemy zbadać, czy ten nowo zidentyfikowany szlak molekularny wpływa również na inne tkanki, w których uraz jest związany z tworzeniem się nowotworu, takie jak jelito. Obecnie pracujemy nad nowymi sposobami hamowania tej szkodliwej ścieżki, aby doprowadzić nasze odkrycia do fazy klinicznej” – mówi prof. Geert van Loo z VIB-UGent. Inaczej mówiąc, ewentualne praktyczne korzyści pojawią się co najmniej za kilka lat.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ agt/