یادداشت
نقش مسیرهای سیگنال دهی WNT در گسترش پوست و بازسازی پوست ناشی از کشش مکانیکی
یافتههای محققان حاکی از این است که مسیر سیگنال دهی WNT نقش مهمی در گسترش پوست بعد از آسیب دارد.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، مسیر سیگنال دهی WNT نقش مهمی در انواع فرآیندهای بیولوژیکی از جمله توسعه، حفظ هموستاز بافت بزرگسالان و تنظیم سلولهای بنیادی ایفا میکند. تغییرات در شرایط پوستی میتواند بر بیان مسیر سیگنالینگ WNT تأثیر بگذارد. با توجه به موارد فوق، درک عمیق تر از مکانیسمهای خاص مسیر سیگنالینگ WNT در حالات مختلف فیزیولوژیکی و پاتولوژیک پوست، پتانسیل پیشرفت قابل توجه درمآنهای بالینی بیماریهای مرتبط با پوست را دارد.
مروری بر مسیرهای سیگنالینگ WNT
مسیرهای سیگنال دهی WNT
پروتئینهای سیگنالدهنده خانواده WNT ترشح شده به گیرندههای پروتئین فریزور غشایی (FZ) روی غشای سلولی متصل میشوند و کمپلکسهای WNT/FZ را تشکیل میدهند که مسیرهای سیگنالدهی داخل سلولی را فعال میکنند. بسته به مسیرهای سیگنالینگ فعال شده توسط کمپلکسهای مختلف WNT/FZ، آنها به طور کلی به عنوان مسیرهای سیگنالینگ WNT متعارف یا غیر متعارف طبقه بندی میشوند. مسیرهای سیگنال دهی WNT متعارف معمولاً از چهار جزء کلیدی تشکیل شده است، یعنی پروتئین مرتبط با گیرنده لیپوپروتئین با چگالی کم 5 یا 6 (LRP5/6)، FZ، WNT، و β-کاتنین.
تنظیم مسیر سیگنالینگ WNT
مسیر سیگنالینگ WNT نقش مهمی در تنظیم رشد پوست و حفظ هموستاز دارد. درک بهتر از تنظیم پیچیده این مسیر ممکن است پیامدهای مهمی برای درمان اختلالات مربوط به پوست داشته باشد. مسیر سیگنال دهی WNT توسط عوامل مختلفی از جمله dickkopf (DKK)، پروتئینهای ترشحی مربوط به موخوره (SFRPs) و آدنوماتوز پولیپوز کولی تنظیمشده 1 (APCDD1) تنظیم میشود.
DKK
DKK متعلق به خانواده مهارکنندههای ترشحی WNT است و دارای چهار عضو (DKK1-4) است. با اتصال و درونی کردن هسته گیرندههای LRP5/6 در سطح سلولها، DKK ها انتقال سیگنال WNT/β-کاتنین را ضعیف میکنند. DKK1 میتواند در داخل بدن منتشر شود و یک اثر مهاری بسیار قدرتمند WNT را نشان میدهد. در مراحل اولیه، بیان نابجای DKK1 در پوست منجر به از بین رفتن بیان β-کاتنین و LEF-1 در درم میشود و تشکیل غشای پایه بعدی را خاتمه میدهد. در مقابل، بیان DKK1 در پوست بین فولیکولی کم است. DKK4 یک تنظیم کننده بالقوه سیگنال دهی WNT است، نه تنها در طول مورفوژنز HF، بلکه در سایر زائدههای اکتودرمی.
SFRP ها
SFRPها گلیکوپروتئینهایی هستند که حاوی حوزههای ساختاری غنی از سیستئین هستند که بسیار همولوگ با گیرندههای FZ هستند. آنها مولکولهای سیگنال دهی قدرتمندی هستند که در بالادست سیگنال دهی WNT عمل میکنند. SFRP ها نقشهای بیولوژیکی متعددی در فرآیندهای سلولی مختلف از جمله توسعه بافت و هموستاز بافت دارند. به دلیل وجود حوزههای ساختاری غنی از سیستئین، آنها میتوانند به گیرندههای FZ یا لیگاندهای WNT متصل شوند و آنها را تنظیمکنندههای سیگنالینگ WNT مؤثر میسازند. پنج پروتئین در خانواده SFRP وجود دارد: SFRP1، SFRP2، SFRP3، SFRP4 و SFRP5. این SFRP ها عمدتاً به عنوان آنتاگونیست به روشهای مشابه عمل میکنند، در حالی که SFRP2، یکی از اعضای مهم خانواده SFRP، میتواند هم به عنوان آنتاگونیست و هم به عنوان آگونیست سیگنالینگ WNT عمل کند. بیان بیش از حد SFRP2 لیگاندهای WNT را کلات میکند تا از اتصال لیگاندهای WNT به گیرندههای FZ و کاهش سطح β-کاتنین جلوگیری کند، در نتیجه از فعال شدن بیش از حد مسیر WNT/β-کاتنین و مهار تکثیر و مهاجرت سلولی جلوگیری میکند.
APCDD1
APCDD1 ژنی است که در اختلالات مو و پوست انسان جهش یافته است. این یک گلیکوپروتئین متصل به غشاء را کد میکند که میتواند به وفور در HFهای انسانی بیان شود. پروتئین APCDD1 میتواند با WNT3A و LRP5، دو جزء مهم سیگنال دهی WNT، تعامل داشته باشد. APCDD1 به LRP5 متصل میشود تا یک کمپلکس تشکیل دهد و پس از فعال شدن توسط لیگاندهای WNT3a، خروجی سیگنال WNT را کاهش میدهد. APCDD1 همچنین نقطه تقاطع مسیر WNT/BMP است. APCDD1 میتواند فعالسازی WNT/BMP را هماهنگ کند، که ممکن است به صورت پویا فعالسازی متوالی WNT/BMP را در طول چرخه مو توضیح دهد.
نقش سیگنال دهی WNT در رشد پوست
پوست پستانداران از سه لایه اصلی یعنی اپیدرم، درم و بافت زیر جلدی تشکیل شده است. اپیدرم و ضمائم مشتق از آن، مانند فولیکولهای مو (HFs)، غدد چربی (SGs) و غدد عرق (SwGs)، برای محافظت از بدن در برابر استرسهای محیطی با هم کار میکنند. درم زیرین حاوی رگ های خونی مغذی و فیبرهای پروتئینی است. بافت زیر جلدی بافت چربی است که عایق حرارتی و منابع انرژی را فراهم میکند. WNT ها نقش مهمی در numero دارند.
گسترش پوست
در طول گشترس، مزودرم به سومیتها تقسیم میشود. سپس، سومیتها لایه داخلی درم (با پتانسیل تکثیر) و لایه بالایی از سلولهای تمایز یافته را تشکیل میدهند. در همین حال، سیگنالهای WNT نیز سلولهای مزانشیمی را برای تشکیل درم هدایت میکنند. درم عمدتاً از فیبروبلاستهای پوستی (DFs) و ماتریکس خارج سلولی (ECM) تشکیل شده است. تمایز DF و سیگنالهای متقابل با KCهای اپیدرمی بخش جداییناپذیر تشکیل پوست و توسعه زائده است. در طول مرحله جنینی، پیش سازهای DF از سومیت به زیر اپیدرم مهاجرت میکنند و متعاقباً به اجداد DF تمایز مییابند. سپس، اجداد DF به پیش سازهای فیبروبلاست پاپیلاری (PPs)، پیش سازهای فیبروبلاست مشبک (RPs) و فیبروبلاستهای پاپیلاری پوستی مو (DPs) تمایز مییابند. PP ها به فیبروبلاستهای پاپیلاری و DPs تمایز مییابند که برای ارتباط با سیگنالهای اپیدرمی و تحریک مورفوژنز HF ضروری هستند.
نقش سیگنال دهی WNT در ترمیم زخمهای پوستی
ترمیم زخم شامل سه مرحله است: التهاب، تکثیر و بازسازی. در طی این فرآیند، انواع مختلفی از سلولها تکثیر میشوند، تمایز مییابند، مهاجرت میکنند و میمیرند، در نتیجه سد و خواص مکانیکی پوست بازیابی شده و پوست بازسازی میشود. بسیاری از مسیرهای سیگنالینگ، از جمله WNT/β-catenin، Notch، hedgehog و مسیرهای مختلف فاکتور رشد/سیتوکین فعال میشوند. سیگنال دهی WNT در ساخت اپیتلیال و بازسازی محفظه پوستی نقش دارد و β-کاتنین به عنوان یک عامل تنظیم کننده مهم عمل میکند. مسیر سیگنالینگ WNT/β-کاتنین عمدتاً بر فاز تکثیر تأثیر میگذارد.
سیگنال دهی WNT و پاسخ های التهابی
بهبود زخم از طریق خونریزی و التهاب آغاز میشود. پس از آسیب، رگهای خونی منقبض میشوند، پلاکتها جمع میشوند و لختههای فیبرین در ناحیه زخم ایجاد میشوند. پلاکتها سیتوکینهایی را آزاد میکنند که باعث مهاجرت سلولهای التهابی مانند نوتروفیلها، ماکروفاژها و لنفوسیتها به لختههای فیبرین میشوند. این سلولهای التهابی نه تنها باکتریها، اجسام خارجی و سلولهای مرده زخم را حذف میکنند، بلکه سیتوکینهای پیش التهابی، فاکتورهای رشد و فاکتورهای رشد اندوتلیال عروقی را نیز آزاد میکنند.
نقش سیگنال دهی WNT در بازسازی پوست ناشی از کشش مکانیکی در طول انبساط بافت
انبساط بافت نرم پوست یک روش جراحی است که شامل کاشت منبسط کننده سیلیکونی در زیر پوست و پر کردن منظم آن با نمک فیزیولوژیکی است و در نهایت سطح پوست گسترش دهنده سیلیکونی را افزایش میدهد. با این حال، هنوز برخی کاستیها وجود دارد که توسعه کاربردهای بالینی آن را محدود میکند، مانند راندمان انبساط کم، نازک شدن پوست منبسط شده و ایسکمی موضعی پوست منبسط شده. برای بهبود سرعت و کارایی انبساط پوست، درک مکانیسمهای بازسازی و انبساط بافت نرم پوست بسیار مهم است. فرآیند انبساط پوست شامل میکروترومای مکرر و انبساط ترمیمی است. در طول بزرگ شدن منبسط کننده، پاسخهای بیولوژیکی ایجاد شده توسط کشش مکانیکی شامل رشد بیولوژیکی، کشش الاستیک، جابجایی و خزش مکانیکی است.
در نتیجه، مسیرهای سیگنال دهی WNT، به ویژه مسیر WNT/β-catenin، نقش مهمی در رشد، ترمیم و کشش مکانیکی پوست ایفا میکنند. آنها پتانسیل این را دارند که یک هدف درمانی امیدوارکننده برای اختلالات پوستی مختلف در آینده باشند. تحقیقات بیشتر در مورد مکانیسمهای خاص این مسیرها و مولکولهای فعال و مهار کننده آنها میتواند اثربخشی درمانهای فعلی پوست را بهبود بخشد. علاوه بر این، مطالعات بیشتری برای درک نقش خاص مسیر سیگنالینگ WNT در پاسخ به کشش مکانیکی مورد نیاز است.
پایان مطلب/