یادداشت
پیشرفت‌های چشمگیر در پزشکی بازساختی، درمان زخم‌ها و فرمولاسیون‌های زیبایی
محققان مدل حیوانی آکسولوتل‌ها معتقدند که برای داشتن پوست سالم کراتینوسیت‌ها و نه فیبروبلاست‌ها کلاژن تولید می‌کنند.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، آکسولوتل یک مدل حیوانی است که به طور گسترده در تحقیقات پوست‌شناسی استفاده می‌شود به دلیل پوست شفاف و "شیشه‌ای" آن. یک مطالعه از محققان دانشگاه اوکایاما در ژاپن نشان داد که فیبرهای کلاژن سالم که ظاهر و بافت خوب پوست را حفظ می‌کنند، توسط سلول‌های بیرونی پوست به نام کراتینوسیت‌ها تولید می‌شوند، نه توسط سلول‌های پشتیبانی به نام فیبروبلاست‌ها که قبلاً تصور می‌شد نقش اصلی در ترمیم پوست دارند. با این حال، در مطالعه‌ای که در 24 فوریه 2025 در Nature Communications منتشر شد، دانشمندان از دانشگاه اوکایاما این باور دیرینه را به چالش کشیدند. آن‌ها با استفاده از پوست شفاف آکسولوتل‌ها، که یک دوزیست آبی است و به طور گسترده در تحقیقات پوست‌شناسی استفاده می‌شود، مکانیزم متفاوتی برای تشکیل کلاژن در درم کشف کردند.
ساختار پوست
پوست از دو لایه اصلی تشکیل شده است. اپیدرم، لایه بیرونی، عمدتاً از کراتینوسیت‌ها تشکیل شده است، در حالی که درم عمیق‌تر حاوی رگ‌های خونی، اعصاب و پروتئین‌های ساختاری مانند کلاژن است که به پوست قدرت و بافت می‌دهد. به طور سنتی، فیبروبلاست‌ها، سلول‌های پشتیبانی تخصصی در درم، به عنوان عامل اصلی در تولید کلاژن شناخته می‌شدند. در انسان‌ها، کلاژن قبل و بعد از تولد تولید می‌شود. تا پیش از این، باور بر این بود که فیبروبلاست‌ها نقش انحصاری در تولید کلاژن در پوست دارند و هیچ کراتینوسیتی در تولید کلاژن دخیل نیست. عبارت "تولید کلاژن در پوست انسان توسط فیبروبلاست‌ها انجام می‌شود" به عنوان یک توافق نانوشته در زمینه تحقیقات پوست در نظر گرفته می‌شد. درم عمدتاً از کلاژن نوع I تشکیل شده است که 40% از کل پروتئین موجود در پوست را به خود اختصاص می‌دهد. در بیشتر چهاراندامان، کلاژن درم نمی‌تواند پس از تغییرات ساختاری به ساختار اصلی و ظریف خود بازگردد. چنین تغییرات ساختاری باعث بروز چین و چروک و افتادگی در اثر پیری می‌شود؛ با این حال، اگر این تغییرات به دلیل آسیب پوستی رخ دهند، می‌توانند منجر به ترشح بیش از حد کلاژن و تشکیل زخم شوند که در نتیجه آن اختلالات پوستی ایجاد می‌شود. بنابراین، حفظ ساختار طبیعی کلاژن درم از اهمیت زیادی برخوردار است، هم از نظر زیبایی و هم از نظر پزشکی. با وجود اهمیت کلاژن، فرآیند تشکیل کلاژن در پوست به طور کامل روشن نشده است. روشن‌سازی فرآیند تشکیل کلاژن درم برای درک و حل مشکلات مختلف مربوط به کلاژن پوست ضروری است. فیبروبلاست‌های درم به عنوان عامل اصلی در تشکیل ماتریکس خارج سلولی (ECM) شناخته می‌شوند که با ترشح کلاژن نوع I، یک جزء اصلی ساختار ECM درم، این فرآیند را انجام می‌دهند. ساختار درم انسان از دو لایه تشکیل شده است: درم پاپیلاری و درم رتیکولاری، که هر لایه ساختارهای کلاژنی خاص خود را نمایش می‌دهد. درم پاپیلاری ساختار کلاژنی با چگالی پایین دارد که فیبرهای آن به صورت تکه‌تکه و به صورت الگوی مارپیچی چیده شده‌اند، در حالی که درم رتیکولاری ساختار کلاژنی با چگالی بالا دارد که فیبرهای آن به صورت منظم و در الگوی شبکه‌ای مرتب بافته شده‌اند. حفظ ساختار دقیق در هر لایه برای حفظ سلامت و زیبایی پوست اهمیت زیادی دارد. اگرچه تحقیقاتی در مورد پوست بالغ انجام شده است، بسیاری از جنبه‌های ساخت کلاژن درم همچنان ناشناخته باقی مانده است.
شیوه مطالعاتی
برای بررسی تکوین کلاژن، محققان پوست آکسولوتل‌ها را در مراحل مختلف رشد 5 سانتی‌متر، 8 سانتی‌متر، 10 سانتی‌متر و 12 سانتی‌متر طول با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته میکروسکوپی مبتنی بر فلورسانس بررسی کردند. در طول 5 سانتی‌متری، پوست آکسولوتل شامل اپیدرمی با کراتینوسیت‌ها و لایه نازک کلاژن فاقد فیبروبلاست در درم بود که آن را stratum coniunctum نامیدند. با رشد آکسولوتل، لایه کلاژن ضخیم‌تر شد و تنها بعدها فیبروبلاست‌ها شروع به مهاجرت به آن کردند و در نهایت سه لایه درم متمایز زیر اپیدرم تشکیل شد: stratum baladachinum، stratum spongiosum و stratum compactum. هیچ‌کدام از این لایه‌ها با الگوی اصلی stratum coniunctum مطابقت نداشتند. برای دنبال کردن فرآیند تولید کلاژن، محققان از یک تکنیک جدید برچسب‌گذاری کلاژن استفاده کردند که قادر به روشن‌کردن الیاف کلاژن تازه سنتز شده بود. نتایج شگفت‌انگیز بود: سیگنال‌های فلورسانس قوی در الیاف کلاژنی که توسط کراتینوسیت‌ها ساخته شده بودند، مشاهده شد، نه فیبروبلاست‌ها.
کراتینوسیت‌ها مسئول اصلی تولید کلاژن در درم هستند
آیاکا اوهاشی، دانشجوی دکتری در دانشکده علوم محیطی، زندگی، علوم طبیعی و فناوری دانشگاه اوکایاما، توضیح می‌دهد: "تا کنون، فیبروبلاست‌ها به عنوان عمده‌ترین تولیدکنندگان کلاژن در پوست شناخته شده‌اند. تمام تلاش‌ها در علم زیبایی و تحقیقات پزشکی پوست بر تنظیم فیبروبلاست‌ها متمرکز بوده است. اما مطالعه حاضر نیاز به تغییر در ذهنیت ما دارد. ما روشن کرده‌ایم که کراتینوسیت‌ها مسئول اصلی تولید کلاژن در درم هستند." تحقیقات بیشتر نشان داد که کراتینوسیت‌ها کلاژن را در یک آرایش ساختاری و شبیه به شبکه بر روی سطح زیرین خود تولید می‌کنند. بعداً، فیبروبلاست‌ها که ساختاری شبیه به شبکه و پروسه‌های انگشتی دارند، به این لایه کلاژن مهاجرت کرده و آن را اصلاح و تقویت می‌کنند.
درک نحوه شکل‌گیری کلاژن
برای تأیید اینکه این فرآیند منحصر به آکسولوتل‌ها نیست، محققان مدل‌های دیگر مهره‌داران، از جمله ماهی زیبره، جنین‌های مرغ و جنین‌های پستانداران (موش‌ها) را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آن‌ها در همه گونه‌ها مشابه بود، که نشان می‌دهد تولید کلاژن توسط کراتینوسیت‌ها یک مکانیزم تکاملی محافظت‌شده است. درک نحوه شکل‌گیری کلاژن قبل از تولد برای مقابله با پیری پوست و توسعه درمان‌های جدید برای شرایط مرتبط با کلاژن ضروری است. پروفسور آکیرا ساتو از دانشگاه اوکایاما می‌گوید: "آکسولوتل‌ها می‌توانند برای مدت طولانی بافت و ظاهر خوب پوست خود را حفظ کنند. منظورم این است که آن‌ها نوعی جوانی ابدی دارند. این ممکن است به این دلیل باشد که آن‌ها کلاژن را برای مدت طولانی در کراتینوسیت‌ها تولید می‌کنند. از سوی دیگر، ما انسان‌ها نمی‌توانیم تولید کلاژن را در کراتینوسیت‌ها پس از تولد حفظ کنیم. اگر بتوانیم مکانیزمی که به آکسولوتل‌ها اجازه می‌دهد کلاژن را در کراتینوسیت‌ها برای تمام عمر تولید کنند، کشف کنیم، ممکن است بتوانیم به نوعی جوانی ابدی مانند آکسولوتل‌ها دست یابیم."
تحریک تولید کلاژن توسط کراتینوسیت‌ها
این کشف درک ما از زیست‌شناسی پوست را بازنگری کرده و می‌تواند به پیشرفت‌های چشمگیری در پزشکی بازساختی، درمان زخم‌ها و فرمولاسیون‌های زیبایی منجر شود. محصولات مراقبت از پوست کنونی عمدتاً بر فعالیت فیبروبلاست‌ها متمرکز هستند، اما درمان‌های آینده ممکن است نیاز به تحریک تولید کلاژن توسط کراتینوسیت‌ها داشته باشند. با زیر و رو کردن یک باور دیرینه، این تحقیق راه را برای دوران جدیدی در علم مراقبت از پوست هموار می‌کند - دورانی که می‌تواند ما را به حفظ پوست جوان و مقاوم برای تمام عمر نزدیک‌تر کند.
پایان مطلب/.