Sårläkning
Introduktionen
Intakt hud är livsviktig för människan, inte minst genom att hålla ute bakterier och skadliga
ämnen. När huden skadas måste den omedelbart repareras, och processen kallas för
sårläkning. När det gäller skador tänker man främst på skärskador till följd av olycksfall eller
kirurgi, men sårläkning sker även efter brännskador och andra typer av hudförluster.
Processen är strikt reglerad av olika celler och sker i en bestämd sekvens, och störningar i
denna sekvens leder till oönskade komplikationer.
Det finns två typer av sårläkning. Om allt går som det ska och såret läker normalt kallas det
för ett akut sår. Om däremot något går snett kommer den fint kontrollerade sekvensen att
störas och såret ”läker aldrig”, och då kallas det kroniskt sår. Här spelar immunsystemet en
viktig roll, inte bara i att hålla såret fritt från bakterier, utan även i själva regleringen av
sårläkningsprocessen. Olika djurförsök har gjorts där man har tagit bort viktiga delar av
immunsystemet för att se vad som händer, och resultatet hade varit tydliga: immunsystemet är
ytterst viktig för regleringen av sårläkning.
Detta arbete går genom en normal sårläkningsprocess, immunscellernas roll i det hela, samt
vad som händer hos människor som har smittats med HIV, som hämmar immunsystemet.
Översikt över en normal akut sårläkningsprocess
Sårläkningsprocessen kan förenklat betraktas som tre på varandra efterföljande faser som är
väl koordinerade med varandra: inflammationsfas, proliferationsfas och mognadsfas. Dessa
processer sker egentligen inte i diskret kronologisk ordning, utan smälter in i varandra utan
klara gränser. Därför kan det vara något vilseledande att dela in sårläkningsprocessen i faser
då allt är integrerat med varandra men jag väljer ändå att presentera sårläkningsprocessen på
detta sätt för strukturens skull.
Inflammationsfasen
Direkt efter att såret har åstadkommits startar koagulationsprocessen. Trombocyterna och
fibrinnätet bildar en plugg i såret, vilket stoppar blödningen, förbinder sårets kanter och
underlättar migration av celler. Ett stort antal neutrofila granulocyter (även kallade
neutrofiler) kommer sedan att ansamlas i sårskorpan dels genom att helt mekaniskt läcka ut ur
de trasiga blodkärlen och dels genom att migrera dit via kemotaxis. Dessa neutrofilers antal
når sin topp 24-48 h efter skadan och utgör då 50% av sårets celler, och deras funktion är
främst att fagocytera främmande ämnen, men också utsöndra olika cytokiner som bl.a. bidrar
till kemotaxis av leukocyter. Neutrofilerna är kortlivade och antalet avtar snabbt tre dygn efter
skadan.
Efter neutrofilerna tar makrofagerna över i såret, dessa celler har differentierats ur monocyter
i cirkulationen som genom kemotaxis har tagit sig till såret. Makrofagerna är som flest 3-5
dygn efter skadan och minskar sedan till normalantalet efter ytterligare 10 dagar. Deras
funktion är att fortsätta fagocytera och utsöndra reaktiva syreradikaler, samt avsluta den
inflammatoriska fasen. Makrofager spelar också en stor roll i regleringen av sårläkning genom
sekretion av diverse cytokiner.
Proliferationsfasen
Något senare, från 5:e dygnet, ansamlas T-lymfocyter i såret, om än i färre antal, och når sin
topp vid dag 7 och avtar igen 14 dagar efter skadan. Bland T-lymfocyternas två stora
undergupper, CD4+ lymfocyter och CD8+ lymfocyter, dominerar CD4+ i antal. Även B-
lymfocyter finns, dock försvinnande få jämfört med T-lymfocyterna. Lymfocyterna har en
viktig reglerande funktion vid sårläkning.
Fibroblaster, som har differentierats ur närliggande mesenkymala celler, påträffas i
signifikanta mängder i såret från dag 3 och toppar mängdmässigt vid dag 7. Denna ökning av
antalet fibroblaster beror på migration och proliferation, båda styrda av cytokiner från först
blodplättar, sedan makrofager och lymfocyter. Fibroblasterna har den stora uppgiften att
syntetisera molekyler till extracellulärmatrix, framför allt kollagen men även fibronektin,
hyaluronsyra samt glukosaminoglykaner. Kollagenet, som kan påträffas i såret redan dag 3,
ökar i mängd snabbt till 3:e veckan för att sedan plana ut och öka långsamt i drygt 2 månader.
Kollagenet orienteras i början på ett helt slumpmässigt sätt men kommer i efterhand att med
korsbryggor ordna sig i fibrer som är orienterade så att de motverkar isärdragning av såret.
Kollagenet utgör den största delen av sårets extracellulärmatrix, och ansvarar därmed för den
mekaniska hållfastigheten i såret samt underlättar migrationen av andra celler. Hela denna
process med proliferation av fibroblaster och kollagensyntes kallas fibroplasi. Utöver
fibroblaster kommer epitelcellerna på sårkanterna att lossna från sitt basalmembran, förstoras
och vandra in mot såret strax under skorpan för att täcka såret. Dessutom kommer ett stort
antal endotelceller att vandra in och bilda nya blodkärl.
Hela denna sjok, med extracellulära matrix, fibroblaster och kärl kallas granulationsvävnad
och karakteriserar proliferationsfasen.
Mognadsfasen
Alla celler som inte längre behövs efter sårläkningen kommer att genomgå apoptos,
vaskulariseringen minskar och den extracellulära matrixen kommer att remoduleras och ökar i
draghållfastighet. Sårkontraktion sker också till följd av fibroblaströrelser och omlagring i
kollagen. Processen varar från första veckan upp till ett år. Ett ärr bildas.
Olika leukocyters roller i sårläkningsprocessen
Det är lätt att tro att leukocyternas enda funktion i såret är att städa undan främmande kroppar
och skadad vävnad, men faktum är att de spelar en mycket stor roll i själva regleringen av
sårläkningen. Många djurförsök på råttor och möss har gjorts där man har tagit bort olika
organ och celler för att utröna deras funktioner i sårläkningen. För att utvärdera resultaten
använder man parametrar som dragstyrka (hur mycket man kan rycka i såret utan att det går
upp), elasticitet och extracellulätmatrixens sammansättning (mängd kollagen och ECMproteiner).
Neutrofiler
Neutrofilerna, som är de första leukocyterna att nå sårområdet, har som viktigaste uppgiften
att hålla såret fritt från bakterier och skadad vävnad genom fagocytos samt respiratory bursts.
Neutrofilerna utsöndrar även tillväxtfaktorer som kan gynna sårläkning. Neutrofilerna är dock
inte helt nödvändiga för att ett sår ska kunna läka.
Kemotaxis av neutrofiler åstadskoms av CXC kemokinreceptor 2 (CXCR2), som binder ett
stort antal ligander och under en stor variation av koncentrationer. Dessa ligander är dels
kemokiner, som neutrophil-activating peptide-2 (NAP-2) och growth-related oncogene α
(GRO-α) producerade av neutrofiler respektive endotelceller, dels lipopolysackarider, formylmethionyl peptider och N-acetylmuramyl-L-alanyl-D-isoglutamin producerade av bakterier.
Väl framme i såret kommer CXCR2 att nedregleras p.g.a. den höga koncentrationen av dessa
ämnen, och migrationen avstannar. De neutrofiler som redan finns på sårytan kommer att
uttrycka interleukin (IL) 8, som binder till en annan kemokinreceptor som heter CXCR1 på
andra neutrofiler och få dem att migrera mot sårytan samt stimulerar neutrofilerna till
respiratory bursts. Den kraftiga expressionen av IL-8 har effekter på också andra celltyper.
Epitelceller har CXCR2, som kan binda både GRO-α och IL-8, och dessa epitelceller är
beroende av CXCR2 för att kunna migrera över såret. Tillförsel av IL-8 i sårområdet tycks
gynna sårläkning.
Makrofager
Makrofager tar över i såret efter neutrofilerna och avslutar de inflammatoriska reaktionen
genom fortsatt fagocytos och sekretion av reaktiva radikaler, och på så sätt städar undan den
skadade vävnaden och eventuella bakterier. Makrofagernas viktigaste funktion är dock att
utsöndra olika cytokiner och tillväxtfaktorer som TNF- α, IL-1, IL-6, transforming frowth
factor β (TGF-β) samt insulin-like growth factor (IGF-1), som alla har olika effekter på
sårläkning. TNF- α hämmar fibroblasters kollagensyntes, men stimulerar neutrofilers och
makrofagers aktivitet. IL-1 är kemotaktisk för leukocyter, och stimulerar fibroblasters
proliferation. IL-6 stimulerar lymfocyters aktivitet, men inhiberar fibroblaster. TGF- β är en
cytokin som utsöndras av alla lymfocyter, och har in vitro en stark kemotaxisk effekt på
fibroblaster. TGF- β ökar inte fibroblasters proliferation, men stimulerar kollagensyntesen och
har en hämmande effekt på lymfocyter, främst CD4+ celler.
Makrofager utsöndrar förutom cytokiner även NO, som är viktiga för reepitelisering,
kollagenavlagring och bakteriebekämpning. Borttagning av makrofager i råttor genom
antimakrofagserum ger nedsatt fagocytos av bakterier och skadade vävnader, samt nedsatt
fibroplasi.
T-lymfocyter och tymus
I slutet av 80-talet började man tack vare en rad experiment på råttor inse den enorma
inverkan lymfocyter har på sårläkning. Lymfocyterna migrerar in i såret dag 5 efter
såruppkomst och toppar i antal dag 7. Där har de en viktig reglerande funktion på såret, och
det finns olika undergrupper av lymfocyter som har olika funktioner i sårläkningen.
De experiment som har gjorts är att man har tagit bort olika lymfocytgrupper i försöksdjur och
tittar på vad som händer med såret. Bland de experiment som har gjorts är olika varianter av
tymektomi på möss. Borttagning av tymus i vuxna möss gav ökad draghållfasthet i såret, samt
fler korsbryggor i kollagenet. Möss som har en genetisk defekt vilket gör dem tymuslösa och
nakna har också ökad sårhållfasthet och kollagenmängd jämfört med normala möss, men både
transplantation av tymus eller infusion av tymushormoner sänkte hållfastigheten i såret och
kollagenmängden hos de tymuslösa mössen.
Borttagning av tymus hos nyfödda möss (vilket förhindrar mognad av alla T-celler) gav dock
ingen effekt på sårläkningen. Av dessa försök har man dragit slutsatsen att tymus har en
nedreglerande effekt på sårläkningen förmodligen via suppressor-T-lymfocyter. SuppressorT-lymfocyter utvecklas i tymus vid trauma och har en hämmande effekt på sårläkning.
Borttagning av tymus gör alltså att dessa celler minskar i antal.
Vidare har man experimentera med att ta bort olika T-cellstyper med hjälp av antikroppar.
Borttagning av kroppens samtliga T-lymfocyter med hjälp av 3OH12 antikroppar mot Thy1.2
antigenet, som finns på alla lymfocyter, gav minskad sårhållfasthet och kollagenmängd.
Borttagning av T-cellsundergruppen CD4+ med antikroppen GK1.5 mot antigenet L3T4 gav
ingen förändring, medan borttagning av CD8+ med antikroppen 2.34 mot antigenet Lyt2 gav
en ökad sårhållfasthet och kollagenmängd. CD4+ celler tycks enligt detta experiment alltså
inte ha någon funktion på sårläkning medan CD8+ har en nedreglerande funktion. Det
intressanta är att när man gav både GK1.5 och 2.34 fick man en ökad sårhållfasthet och
kollagenmängd, vilket är motsatsen till vad som händer om man gav Thy1.2. Detta tyder på
att det finns en undergrupp av T-celler som har antigenet Thy1.2 men inte L3T4 eller Lyt2.
Denna undergrupp kan tillhöra CD4+ celler, vilket har antytts i ett annat experiment. Där har
man använt en annan antigen mot CD4+ cellerna och erhållit en minskad hållfasthet på
sårläkningen.
Värt att notera om dessa experiment är att borttagningen av T-lymfocyter med hjälp av
antikroppar inte är hundraprocentig. Det fanns fortfarande lymfocyter i dessa möss, om än i
mycket mindre mängd, så resultaten kan inte ha varit helt tillförlitliga.
Vilka är då undergrupperna hos CD4+ och CD8+ cellerna? CD4+ cellerna kan delas upp i
Th1 och Th2 celler, medan CD8+ cellerna kan delas upp i cytotoxiska celler och
suppressorceller. Dessa undergrupper av lymfocyter har alla olika roller i regulationen av
sårläkningen genom att utsöndra olika ämnen. Th1-celler utsöndrar cytokinerna IL-2, γ interferon (INF-γ) och tumor necrosis factor β (TNF- β). Th2-cellerna utsöndrar cytokinerna
IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 och IL-13. CD8+ cytotoxiska celler har förmodligen ingen större
effekt i sårläkningen, däremot har supressorcellerna som nämnt tidigare en nedreglerande
effekt genom att utsöndra inhiberande cytokiner som hämmar andra lymfocyters aktivitet.
De cytokiner som utsöndras av Th1-cellerna tycks ha störst inverkan på sårläkning. IL-2
verkar genom att aktivera makrofager och främja T-hjälparcells-aktivitet. IL-2 ökar också Tcellers tillväxt och cytotoxicitet. Man har visat att tillförsel av IL-2 i blodet ökar hållfasthet
och kollagenmängd i sår. INF-γ stimulerar också makrofagerna och får dem att utsöndra mer
NO, som har en viktig effekt i sårläkningen som nämnts tidigare. INF- γ har dock en
hämmande effekt på sårläkningen genom att inhibera kollagensyntes och
endotelcellsproliferation. Lokal tillförsel av INF- γ ger minskad kollagenmängd i sår. TNF- β
stimulerar proliferation av fibroblaster och kollagensyntes, och inhiberar proliferation av Bceller.
Cytokinerna som Th2-celler utsöndrar har mest en aktiverande effekt på B-celler.
Antikroppsfärgning mot Th2-celler visar att det finns väldigt lite celler av denna undergrupp i
ett sår, de flesta är Th1-celler. Man har i sårvätska inte heller funnit de cytokiner som Th2celler utsöndrar, vilket tyder på att i sårläkningsprocessen är det Th1-cellerna som är mest
betydelsefulla. Således tycks Th1-cellerna ha en uppreglerande roll i sårläkning medan
supressorcellerna har en antagonistisk inverkan.
B-lymfocyter
Idag vet man inte mycket om B-lymfocyters funktion i sårläkning. B-lymfocyter har ej kunnat
hittas i såren hos försöksdjur, och med tanke på att det finns så lite B-lymfocyt-aktiverande
faktorer i sår kan man gissa att B-lymfocyter inte har någon större funktion vid sårläkning.
Sårläkning vid HIV
HIV är ett virus som angriper immunförsvaret, framförallt lymfocyter. Detta görs genom att
HIV binder till CD4 på de CD4+ cellerna och infektera dessa celler. Viruset kan även
inducera apoptos hos friska CD4+ celler. När en person har fått HIV kommer antalet
lymfocyter men även övriga leukocyter att ständigt minska, vilket gör att immunsystemet
försämras. Nu är ju lymfocyter väldigt viktiga för sårläkning, så hur påverkas detta hos HIVpositiva personer?
Det finns studier där man har följt sårläkningen på HIV-positiva personer efter operation för
att se om det föreligger någon skillnad. I en studie hade man jämfört resultatet mellan olika
grupper (A2, A3, C1, C2, C3) av HIV-positiva personer och HIV-negativa friska
kontrollpersoner. Gruppindelningen av dessa HIV-positiva personer är definerade efter deras
sjukdomstillstånd, som är klassifierad 1993 av The Centers for Disease Control and
Prevention. Personerna i grupperna A2, A3 var HIV-positiva och asymptomatiska eller har en
ständig lymfadenopati, samt hade ett CD4+ cellantal på 200-499/μl (A2) respektive <200/μl
(A3). Personerna i grupperna C1, C2 och C3 hade indikationer på AIDS, samt ett
lymfocytantal på >500/μl (C1), 200-499/μl (C2) eller <200/μl(C3). Av alla dessa grupper är
det personer i grupp C3 som ligger sämst till vad gäller sjukdomstillstånd.
Resultaten från den studien visade att det fanns patienter som inte läkte efter operationen, av
vilka alla hörde till gruppen C3. Det fanns dock personer i den gruppen som läkte, och dessa
hade fler lymfocyter och leukocyter totalt sett, även om CD4+ cellantalet inte skiljde sig
nämnvärt mot hos dem som inte läkte. Det fanns också tidsskillnad i sårläkning mellan HIVpositiva och friska personer. HIV-positiva behövde generellt sett längre tid på sig att läka,
men här finns det också skillnader mellan grupperna. De som tog längst tid på sig att läka var
de som hörde till C3 gruppen. Denna studie visar alltså att lymfocyter hade betydelse för
sårläkning.
I en annan studie följde man också HIV-positiva personer. Här är indelningen lite annorlunda,
med endast tre grupper: HIV-positiva utan symptom, AIDS-sjuka samt friska. Även i denna
studie hade HIV-positiva personer nedsatt sårläkningsförmåga då de behövde längre tid på sig
att läka. 50% av de som hade AIDS läkte inte efter 32 veckor, och hade råkat ut för olika
komplikationer. Även denna studie visar tydliga samband mellan immunsystem och
sårläkning.
Ordlista
Respiratory bursts = Ett stegrat upptag av syre efter fagocytos. Syret används till att producera
reaktiva syreradikaler genom NADH-beroende enzym. Respiratory bursts sker i
fagocyterande celler såsom neutrofiler och makrofager.
Reepitelisering = Migration och proliferation av epitelceller för att täcka skadat hudområde.
Neutrofiler = Fagocyterande kortlivade leukocyter (vita blodkroppar) som ingår i det
ospecifika immunförsvaret. Neutrofilerna utgör två tredjedelar av alla leukocyter, och är bland
de första som når en infekterad plats.
Makrofager = Fagocyterande leukocyter som differentierats ur monocyter och finns i mycket
mindre antal än neutrofiler.
T-lymfocyter = Icke-fagocyterande leukocyt som ingår i det specifika försvaret. T-lymfocyter
delar sig i benmärgen och mognar i tymus, för att sedan hamna ute i blodbanan där de delar
sig ytterligare 5-10 gånger. Det finns två undergrupper av T-lymfocyter, CD4 och CD8. CD4
innehåller hjälparceller som hjälper B-lymfocyter att utsöndra antikroppar medan CD8
innehåller mördarceller som bl.a. tar död på virussmittade celler.
Supressorceller = undergrupp till CD8+ celler. Dess funktion är att hämma immunsystemet.
Genereras i tymus vid trauma och stress.
Antigen = Ett ämne (vanligtvis ett protein) som kan trigga en immunreaktion som leder till
antikroppsbildning mot det antigenet. Antigen finns också i kroppens egna vävnader och på
blodceller.
Cytokin = Hormonliknande ämnen som verkar huvudsakligen parakrint under låga
koncentrationer. Cytokiner är oftast peptider men kan även vara annat. Verkar i mycket låga
koncentrationer och reglerar andra cellers proliferation, differentiering och genexpression i
samband med aktivering av immunförsvar eller reparationsprocess.
Kemokin = Kemotaktiska cytokiner som drar till sig leukocyter.
Lymfokin = Cytokiner som utsöndras av lymfocyter.
CXC receptorer = CXC syftar till aminosyrasekvensen cystein-x-cystein som finns i αundergruppen av kemokiner, i vilken IL-8 ingår.
Lymfadenopati = Sjukdom i lymfknutorna
