A kollagén és a kollagén alapú Sebkötszerek áttekintése

absztrakt: a kollagén a gyógyító seb kulcsfontosságú összetevője. Ebben az áttekintésben a sebgyógyulási folyamat általános leírása található, amely a kollagén egyedi szerepére összpontosít. A kollagén alapú kötszerek hatásmódjával (MoA) is foglalkozunk. Számos potenciális inger (helyi szöveti ischaemia, bioburden, nekrotikus szövet, ismételt trauma stb.), a sebek a gyulladásos fázisban elakadhatnak, hozzájárulva a seb krónikusságához. A krónikus sebek egyik kulcsfontosságú összetevője a mátrix metalloproteinázok (MMP) emelkedett szintje. Magas szinten az MMP-k nemcsak az életképtelen kollagént, hanem az életképes kollagént is lebontják. Ezenkívül a krónikus sebben lévő fibroblasztok nem választhatják ki az MMP-k (TIMPs) szöveti inhibitorait megfelelő szinten az MMP-k aktivitásának szabályozására. Ezek az események megakadályozzák a sejtmigrációhoz szükséges állvány kialakulását, és végül megakadályozzák az extracelluláris mátrix (ECM) és a granulációs szövet kialakulását. A kollagén alapú sebkötések egyedülállóan alkalmasak az MMP-k emelkedett szintjének kezelésére azáltal, hogy áldozati szubsztrátként működnek a sebben. Azt is kimutatták, hogy a kollagén bomlástermékek kemotaktikusak a granulációs szövet kialakulásához szükséges különféle sejttípusok számára. Ezenkívül a kollagén alapú kötszerek képesek felszívni a sebváladékokat és fenntartani a nedves sebkörnyezetet.
cím levelezés: David Brett, BS, BS, MS sebkezelési osztály Smith & unokaöccse 920 Lake Carillon Dr., Suite 110 St. Petersburg, FL 33716 telefon: 727-399-3496 E-mail: [email protected]

kollagén

a fehérjék természetes polimerek, és az emberi test csaknem 15% – át teszik ki. Az összes fehérje építőelemei aminosavak. A kollagén az extracelluláris mátrix (ECM) fő fehérje, és az emlősökben található leggyakoribb fehérje, amely a teljes fehérje 25% – át és a bőr 70-80% – át teszi ki (száraz tömeg). A kollagén szerkezeti állványként működik a szövetekben. Az összes kollagénmolekula központi jellemzője a merev, hármas szálú spirális szerkezet.1 Az I., II. és III. típusok a kötőszövetben található kollagén fő típusai, amelyek a szervezet összes kollagénjének 90% – át teszik ki. A kollagén funkciója a sebgyógyulásban. Korábban úgy gondolták, hogy a kollagének csak szerkezeti támaszként működnek; most azonban nyilvánvaló, hogy a kollagén és a kollagénből származó fragmensek számos sejtfunkciót irányítanak, beleértve a sejt alakját és differenciálódását, a 2,3 migrációt, 4 és számos fehérje szintézisét. 5 Az eredmények azt sugallják, hogy a sejtek pontos extracelluláris mátrixmolekulákkal való érintkezése befolyásolja a sejtek viselkedését azáltal, hogy szabályozza a mátrix lerakódásának mennyiségét és minőségét. Az I. típusú kollagén a dermális mátrix leggyakoribb szerkezeti összetevője; a vándorló keratinociták valószínűleg kölcsönhatásba lépnek ezzel a fehérjével. A kollagenáz (zselatin képződése révén) elősegítheti a keratinociták kollagénben gazdag mátrixból történő disszociációját, és ezáltal elősegítheti a bőrön és az ideiglenes mátrixokon keresztüli hatékony migrációt. A celluláris funkciókat az ECM szabályozza. Az ECM makromolekulák által szolgáltatott információkat speciális sejtfelszíni receptorok dolgozzák fel és transzdukálják a sejtekbe. 5 A bizonyítékok azt mutatják, hogy a receptorok fontos szerepet játszanak a sebek összehúzódásában, a hámsejtek 6,7 migrációjában, az 8 kollagén lerakódásában, az 9-ban és a mátrix-lebontó kollagenáz indukciójában. Bár a keratinociták tapadnak a denaturált kollagénhez (zselatin), a kollagenáz termelés nem kapcsol be erre a szubsztrátumra reagálva. 10 Keratinocitáról ismert, hogy felismerik és vándorolnak az I. típusú kollagén szubsztrátumon, ami fokozott kollagenáz termelést eredményez. 11 a kollagén kulcsszerepet játszik a sebgyógyulás minden szakaszában. Hemosztázis (időtartam = perc). A vérlemezkék aggregálódnak a kitett kollagén körül. A vérlemezkék ezután olyan tényezőket választanak ki, amelyek kölcsönhatásba lépnek és stimulálják a belső véralvadási kaszkádot, ami erősíti a vérlemezke aggregátumot egy stabil hemosztatikus “dugóvá”.”A vérlemezkék szintén felszabadítják az aa-granulátumokat, amelyek különféle növekedési faktorokat (GFs) és citokineket szabadítanak fel, mint például a vérlemezkéből származó GF (PDGF), az inzulinszerű GF (IGF-1), az epidermális GF (EGF), és a GF-béta (TGF-b), 12, amelyek “felhívják” a különféle gyulladásos sejteket (neutrofilek, eozinofilek és monociták) a seb helyére, és elindítják a gyulladásos fázist. Gyulladás (időtartam = nap). A proteolitikus enzimeket gyulladásos sejtek választják ki, amelyek a sebhelyekre vándorolnak, nevezetesen a neutrofilek, az eozinofilek és a makrofágok. A proteolitikus enzimek hatása az ECM makromolekuláris alkotóelemeire (például kollagénre) sok peptidet (fehérjefragmenst) eredményez a sebgyógyulás során. Ezek a bomlástermékek kemotaktikus hatást fejtenek ki más sejtek, például mononukleáris sejtek, további neutrofilek és makrofágok felvételében. Az aktivált makrofágok TNF-a-t választanak ki, amely többek között indukálja a makrofágok termelődését IL-1B. az IL-1B a mitogén a fibroblaszt számára, és szabályozza a mátrix metalloproteináz (MMP) expresszióját. A TNF-és az IL-1b-C-vitamin a legfontosabb gyulladásgátló citokinek, amelyek közvetlenül befolyásolják a kollagén lerakódását a sebben azáltal, hogy fibroblasztokon keresztül indukálják a kollagén szintézisét és a mátrix metalloproteinázok (timps) szöveti inhibitorainak down-szabályozását. 12 a gyulladásos sejtek növekedési faktorokat is kiválasztanak, beleértve a TGF-b-t, a TGF-b-t, a bHB-EGF-et és a bFGF-et. 12 Ezek a GFs továbbra is stimulálja a fibroblasztok, a hámsejtek és a vaszkuláris endothel sejtek migrációját a sebbe. Ennek eredményeként nő a seb cellularitása. Ezzel kezdődik a proliferációs szakasz. Proliferáció (időtartam = hetek). A kollagén lebomlásából származó hasítási termékek stimulálják a fibroblaszt proliferációját. A fibroblasztok számos GFs-t (IGF-1, bFGF, TGF-b, PDGF és KGF) választanak ki, 12 amelyek irányítják az ECM kialakulását. A kollagén hasítási termékek stimulálják az érrendszeri endothel sejtek proliferációját is. Ezek a sejtek különféle GFs-t (VEGF, xhamfgf, PDGF), 12 szekretálnak, amelyek elősegítik az angiogenezist. Vaszkularizált ECM-Mel granulálást érünk el. A kollagén hasítási termékek szintén serkentik a keratinocita migrációt és proliferációt. A keratinociták számos GFs-t és citokint választanak ki, mint például a TGF-b, a TGF-b és az IL-1. 12 amint a keratinociták a seb szélétől az újonnan kialakult granulációs szöveten keresztül vándorolnak, re-epithelizáció érhető el. Átalakítás (időtartam = 1 év+). Egyensúlyt érünk el a scar mátrix új komponenseinek szintézise és az MMP-k, például a kollagenáz, a zselatináz és a stromelysin általi lebomlásuk között. A fibroblasztok a fő sejttípusok, amelyek szintetizálják a kollagént, az elasztint és a proteoglikánokat. Ezek az MMP-k és a TIMPs fő forrásai is. Ezenkívül kiválasztják a lizil-oxidázt, amely keresztköti a ECM komponenseit. Az angiogenezis megszűnik, és a seb helyén a kapillárisok sűrűsége csökken, ahogy a heg érlelődik. Az eredmény egy erősebb heg létrehozása, bár a bőr csak az eredeti szakítószilárdságának csaknem 75% – át nyeri vissza. Az akut sebgyógyulás fázisait az 1-5.

az MMP-k szerepe a seb Krónikusságában

a Sebágy előkészítése (WBP) a seb kezelésének nevezhető az endogén gyógyulás felgyorsítása vagy más terápiás intézkedések hatékonyságának megkönnyítése érdekében. 13,14 a WBP 4 alapvető aspektusát a rövidítéssel lehet ábrázolni: idő. T = Szövet (életképtelen vagy hiányos); I = fertőzés vagy gyulladás; M = nedvességszabályozás; E = epidermális margó. 15 az időben az “E” – re összpontosítva a kollagén kötszerek olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek alkalmasak arra, hogy olyan sebkörnyezetet hozzanak létre, amely kedvező a sejtek vándorlásához az epidermális margóról a granulációs szöveten keresztül, ösztönözve a seb lezárását. Számos potenciális inger (helyi szöveti ischaemia, bioburden, nekrotikus szövet, ismételt trauma stb.), a seb megállt a gyulladásos fázisban, hozzájárulva a seb krónikusságához. A fent említett gyulladásgátló ingerek eredményeként a seb túlstimulálódik, és a gyulladásos sejtek, például a makrofágok nagyobb számban vannak jelen, és aktívabbak, mint általában egy akut sebben. Ezenkívül a sejtek, mint például a fibroblasztok és az endothel sejtek, öregednek, és nem képesek megfelelően működni, mint egy akut sebben. A makrofágok túlcsordulásával a makrofágok által kiválasztott kulcsfontosságú proinflammatorikus citokinek, például a TNF-b és az IL-1B túlcsordulnak. Ezek a gyulladásgátló citokinek jelzik a fibroblasztokat az MMP-k kiválasztására, de a gyulladásgátló citokinek túlcsordulása miatt a fibroblasztok megnövekedett MMP-szintet választanak ki. Ezen a szinten az MMP-k nemcsak lebontják a nem életképes kollagént, hanem életképes kollagént is, amelyet maguk a fibroblasztok határoznak meg. Ezenkívül a fibroblasztok nem képesek megfelelő szinten kiválasztani az MMP-k (TIMPs) szöveti inhibitorait az MMP-k aktivitásának szabályozására. Ezek az események megakadályozzák a sejtvándorláshoz szükséges állvány kialakulását, és végül megakadályozzák az ECM kialakulását. Ezenkívül a krónikus seb sejtjei általában öregednek, így nem képesek kommunikálni más sejtekkel, és nem képesek megfelelően működni. Ennek egyik eredménye az endothel sejtaktivitás hiánya, amely lelassítja az erek képződését. Megfelelő vérellátás nélkül a szövet meghalhat, ennek eredményeként megnő a seb mérete. Az összes fent említett jelenség gátolja az életképes granulációs szövet képződését, ezáltal gátolja a re-epithelializációt (azaz a sebzáródást). 12 a seb krónikusságának egyik kulcsfontosságú tényezője az MMP-k túlcsordulása (és/vagy aktivitása) a sebben; az a képesség, hogy gátolja vagy deaktiválja számos felesleges MMP-t, segíthet olyan környezet kialakításában, amely jobban elősegíti a granulációs szövet kialakulását és az esetleges sebzáródást.

kollagén alapú Sebkötszerek

számos különböző kollagén kötszer áll rendelkezésre, amelyek különféle hordozókat/kombináló szereket alkalmaznak, például géleket, pasztákat, polimereket, oxidált regenerált cellulózt (ORC) és etilén-diamin-tetraecetsavat (EDTA). Az ezekben a termékekben található kollagén általában szarvasmarha -, sertés -, ló-vagy madárforrásokból származik, amelyet megtisztítanak annak érdekében, hogy nem antigénné váljon. A kollagén egy adott kollagén kötszer változhat a koncentráció és a típus. Bizonyos kollagén kötszerek I. típusú (natív) kollagénből állnak; mivel más kollagén kötszerek denaturált kollagént is tartalmaznak. Egy adott kollagén kötszer tartalmazhat összetevőket, például alginátokat és cellulózszármazékokat, amelyek fokozhatják az abszorpciót, a rugalmasságot és a kényelmet, és segítenek fenntartani a nedves sebkörnyezetet. A kollagén kötszerek különböző pórusméretekkel és felületekkel is rendelkeznek. Mindezek a tulajdonságok célja a kötszerek sebkezelési szempontjainak javítása. Számos kollagén kötszer tartalmaz antimikrobiális szert a sebben lévő kórokozók ellenőrzésére. A kollagén kötszerek általában másodlagos kötést igényelnek (lásd az I. függeléket a jelenleg rendelkezésre álló kollagén alapú sebkötések összefoglalásához). Hatásmechanizmus (MoA). Kutatások kimutatták, hogy egyes kollagén alapú kötszerek jelentősen növelik a fibroblaszt termelést; van egy hidrofil tulajdonság, amely fontos lehet a fibroblaszt permeációjának ösztönzésében; fokozza az orientált, szervezett kollagén rostok lerakódását a fibroblasztok vonzásával és a sejtek irányított migrációjával; segíti a fibronektin felvételét és biohasznosulását; segít megőrizni a leukocitákat, makrofágokat, fibroblasztokat és hámsejteket; és segíti a seb kémiai és termosztatikus mikrokörnyezetének fenntartását. 16-20 több kollagén kötszer MoA-ja magában foglalja a felesleges MMP-k gátlását vagy deaktiválását. Mint említettük, a felesleges MMP-k kulcsfontosságú szerepet játszanak a seb krónikusságában. A kollagén kötszerek MoA-ját a 6-13.

kollagén: natív versus denaturált

a kollagén különféle forrásain kívül (szarvasmarha, sertés stb.), a kollagén kötszerek különböző típusú kollagént is tartalmazhatnak. Az ilyen típusú kollagének egyedi aktivitást eredményezhetnek a sebágyban, mivel eltérő szubsztrát specifitással rendelkeznek. Például az I. típusú (natív) kollagén vonzza az MMP-1-et. 1 denaturált kollagén (zselatin) vonzza az MMP-2-t és az MMP-9-et. 1,21 zselatin is vonzza stromelysin és matrilysin.21 ezek az MMP-k (többek között) feleslegben találhatók a krónikus sebekben, és hozzájárulnak a seb krónikusságához (lásd a II.függeléket a kollagén Forrás/Típus kollagén kötésenkénti lebontásához). kollagén típusok biokémiája. Amikor egy vándorló sejt (például keratinocita) találkozik az I. típusú kollagénnel, a sejt az MMP-ket választja ki annak érdekében, hogy az I. típusú kollagént zselatinná denaturálja. Ennek kritikus oka az, hogy miután az I. típusú kollagén zselatinná alakul, sok aktív hely (RGD szekvencia) hozzáférhetővé válik a sejtek számára. Az RGD (Arg-Gly-Asp) szekvenciák kötődési helyek és kemotaktikusak a granulációs szövet létrehozásáért felelős sejtek változatához. Így a zselatint tartalmazó kollagén kötszer fokozott jelátvitelt biztosíthat a granulációs szövet létrehozásáért felelős sejtek számára. A Csak I. típusú kollagént tartalmazó kollagénkötéshez az MMP-1-re van szükség ahhoz, hogy a kollagént kezdetben zselatinná alakítsák, ezért a sebben lévő sejteknek először fel kell szabadítaniuk az MMP-1-et, hogy az I. típusú kollagént zselatinná változtassák, hogy ezt az előnyt megszerezzék. pórusméret és felület. A kollagén kötszerek pórusmérete fontos ahhoz, hogy a sejtek beléphessenek a kötésbe, és ott koncentrálódjanak. Ezenkívül a felület szerepet játszik a váladék kezelésében. Általában minél nagyobb a felület, annál több váladék szívódik fel.

következtetés

korábban úgy gondolták, hogy a kollagének csak szerkezeti támaszként működnek; azonban a kollagén és a kollagénből származó fragmensek számos sejtfunkciót szabályoznak, beleértve a sejt alakját és differenciálódását, a migrációt és számos fehérje szintézisét. A kollagén kritikus szerepet játszik a sebgyógyulás minden fázisában (hemosztázis, gyulladás, proliferáció és átalakítás). Az is világos, hogy bár a különböző kollagén kötszerek MoA-jának nagy része hasonló, vannak kulcsfontosságú különbségek is. Közzététel: ezt a felülvizsgálatot a Smith & unokaöccse, Inc.nevében írták és fizették., (Szentpétervár, FL). A szerző alkalmazottja Smith & unokaöccse.