Odling av artificell hud för att studera sårläkningsprocesser
Sårläkning är en komplicerad process där olika typer av celler samarbetar för att reparera en
vävnadsskada. Fibroblaster heter de celler som bygger upp ny bindväv. För mycket
nybildning av bindväv, fr a kollagen, resulterar i ärrbildning. Speciellt vid brännskador är
detta ett problem med funktionell och estetetisk nedsättning. Vi har visat i laboratoriemodeller
att celler från övre hudlagret, keratinocyter, kan signalera till fibroblaster att minska sin
produktion av tillväxtfaktorn connective tissue growth factor (CTGF) som har betydelse för
bindvävsproduktionen. Vi identifierade också cytokinen interleukin-1 alfa som den faktorn
från keratinocyter som orsakade denna minskning av CTGF. Dessa fynd skulle, åtminstone
delvis, kunna förklara varför svår ärrbildning uppstår vid brännskador där man inte lyckats
transplantera det övre hudlagret (figur 1).
A
B
Figur 1. Ärrbildning efter brännskada. I områden där man lyckats med transplantation av
överhud till såret blir det lite ärrbildning (A). I områden där man inte lyckats med
transplantation av överhuden bildas svåra ärr (B).
I våra första studier använde vi enkla cellodlingsmodeller för att studera kommunikationen
mellan hudepitelceller (keratinocyter) och fibroblaster. För att bättre efterlikna kroppens egen
hud har vi etablerat en laboratoriemodell bestående av en bindvävsliknande gel av kollagen
med fibroblaster och ovanpå den hudepitelceller (keratinocyter) (figur 2). I denna modell
skapas en mer naturlig miljö för cellerna att kommunicera i.
Keratinocyter
Glas ring
Epidermis
Bindväv
Fibroblaster
Närings
medium
Kollagen-gel
Figur 2. Laboratoriemodell som efterliknar hudens uppbyggnad.
I hudodlingsmodellen har vi bekräftat keratinocyters påverkan på fibroblasters CTGF uttryck
samt en rad andra gener med betydelse för bindvävsproduktion (kollagen och andra
strukturella proteiner, nedbrytande enzymer etc).
Trombocyter och kroniska sår
Svårläkta (kroniska) sår är ett stort problem och orsakar lidande för många människor.
Kroniska sår uppstår som resultat av en dålig cirkulation, oftast i benen. Fibroblaster fungerar
inte som de ska – såret läker inte. Blodplättar (trombocyter) spelar en viktig roll vid den
initiala sårläkningen för att stoppa blodflödet, men är laddade med proliferativa och
inflammatoriska faktorer som är viktiga för den fortsatta sårläkningen, dels för att rekrytera
vita blodkroppar (immunförsvar) och dels, sannolikt, för att rekrytera och aktivera fibroblaster
(figur 3). Vi kommer att använda vår hudmodell för att karaktärisera fibroblaster från
kroniska sår, samt studera hur trombocyter påverkar fibroblasterna. Tanken är att man kanske
kan få igång fibroblasternas funktion så att de blir effektivare i sårläkningen.
?
Trombocyter
Fibroblaster
Figur 3. Trombocyter är laddade med substanser som kan påverka fibroblaster
Bakterier i kroniska sår
I kroniska sår finns gott om olika bakterier. En del kan härröra från andra delar av kroppen, t
ex tandfickor hos patienter med tandlossning (parodontit). Hur detta påverkar sårläkningen är
oklart. Vi avser därför att också inkludera tandbakterien Porfyromonas gingivalis i vår
hudmodell för att dels se dels de direkta effekterna på fibroblasterna, dels hur de påverkar
trombocyternas funktion och konsekvenserna av detta för fibroblasterna.
/Mikael Ivarsson 100615
