Проблемы заживления ран во рту

Вступление

В древнегреческой мифологии жезл Асклепия — змеиный жезл, которым владеет греческий бог Асклепий. Раненые пациенты могли исцелиться, если их доставили в храм, а змей зализывал их раны в течение ночи (Gardner, 1925 ). Жезл Асклепия до сих пор используется в качестве символа, связанного с современной медициной и здравоохранением. Заживление ран является основным механизмом выживания, который в значительной степени считается само собой разумеющимся. Хотя заживление ран долгое время считалось основным аспектом медицинской практики, в литературе редко обсуждается нарушение заживления ран, и нет приемлемой классификации для описания процессов заживления ран в ротовой области.

Заживление раны влечет за собой последовательность сложных биологических процессов (Bielefeld et al., 2013 ). Все ткани по существу идентичны, чтобы способствовать заживлению с минимальным образованием рубцов. Одно фундаментальное различие между заживлением и регенерацией заключается в том, что все ткани способны к обновлению, но зажившая ткань не всегда обладает той же функциональностью или морфологией, что и утраченная ткань (Takeo et al., 2015 ). Кроме того, заживление ран является защитной функцией организма, которая направлена ​​на быстрое восстановление (Wong et al., 2013 ), тогда как процесс регенерации в агрессивной среде занимает больше времени. В частности, полость рта является замечательной средой, в которой заживление ран происходит в теплой ротовой жидкости, которая содержит миллионы микроорганизмов.

В настоящем обзоре представлен базовый обзор заживления ран с акцентом на конкретные особенности процесса заживления ран в полости рта. Мы также обсуждаем местные и общие факторы, которые играют роль в достижении эффективного заживления ран.

Нормальный процесс заживления ран

Заживление раны требует множества точно настроенных процессов, которые происходят в определенной последовательности (Bielefeld et al., 2013 ; Eming et al., 2014 ). Необходимы интактные гемостатические и воспалительные механизмы, и мезенхимальные клетки должны мигрировать в область ран и пролиферировать в месте повреждения. Чтобы поддерживать организацию и давать начало новообразованной ткани, происходит ангиогенез и эпителизация, а также синтез, связывание и выравнивание коллагена, которые вызывают сокращение открытых ран (Bielefeld et al., 2013 ; Eming et al., 2014 ; Takeo et al. , 2015). Дальнейшее заживление раны включает регенерацию (замена поврежденных тканей тем же типом клеток) и фиброз (замена поврежденных тканей соединительной тканью). Эти процессы включают три типа клеток. Во-первых, необходимы эпителиальные клетки, которые могут непрерывно регенерировать. Для вторичной стадии организации также существует потребность в клетках, которые реплицируются на более низком уровне, но которые могут реплицироваться с высокой скоростью в присутствии стимулов для восстановления исходной ткани, например, фибробластов и сосудистых эндотелиальных клеток. Наконец, необходимы клетки, которые не способны делиться, такие как клетки периферической нервной системы и одонтобласты (Mahdavian et al., 2011 ; Reinke and Sorg, 2012 ; Bielefeld et al., 2013 ; Wong et al.,2013 ).

Последовательность процесса заживления ран

Заживление раны начинается с образования сгустка крови, который закрывает рану. Вазоконстрикция происходит, чтобы остановить кровотечение, сопровождаемое активацией тромбоцитов (Cooper, 1999 ; Broughton et al., 2006 ). Тромбоциты играют несколько важных ролей в ране, включая регуляцию первичного гемостаза во время фазы агрегации и вторичного гемостаза во время фазы коагуляции. Тромбоциты продуцируют биологически активные продукты, включая вазоактивные медиаторы и хемотаксические факторы, такие как протеазы, цитокины и факторы роста (Broughton et al., 2006 ; Cooper, 1999). Цитокины посылают хемотаксические сигналы к воспалительным клеткам и местным клеточным популяциям. Фибрин-фибронектиновый сгусток, образующийся во время вторичного гемостаза, служит временной матрицей, позволяющей эпителиальным клеткам и фибробластам мигрировать в рану. При образовании сгустка активируется тромбин для предотвращения чрезмерного свертывания крови (Cooper, 1999 ; Diegelmann and Evans, 2004 ; Broughton et al., 2006 ). Во время третичной гемостатической фазы активация фибринолитической системы приводит к деградации фибрина. Пептиды, высвобождаемые в ходе этого процесса, провоцируют хемотаксис и повышают проницаемость капилляров (Cooper, 1999 ; Diegelmann and Evans, 2004 ; Broughton et al., 2006 ).

Цитокины инициируют воспалительную реакцию, которая служит для удаления мусора, поврежденных или некротических тканей и микроорганизмов (Gharaee-Kermani and Phan, 2001 ; Li et al., 2007 ). Кровеносные сосуды, расположенные вблизи раны, демонстрируют дилатацию, повышенную проницаемость капилляров при плазменной экссудации и снижение кровотока (Cohen et al., 1992 ; Li et al., 2007 ). Лейкоциты притягиваются к центру раны, которая быстро насыщается гранулоцитами и макрофагами. На ранней стадии первичные нейтрофильные гранулоциты участвуют в защите от бактериальной инвазии, в то время как макрофаги становятся доминирующими клетками через несколько дней (Cohen et al., 1992 ; Mutschler, 2012). Макрофаги также играют важную роль в инициации синтеза коллагена и в образовании эндотелиальных клеток и фибробластов. В целом, макрофаги действуют как двигатель процесса заживления ран (Cohen et al., 1992 ; Mutschler, 2012 ). Как гранулоциты, так и макрофаги проявляют анаэробный метаболизм, продуцируют коллагеназу, питаются бактериальным мусором и продуцируют лактат, который снижает рН ткани (Cohen et al., 1992 ; Velnar et al., 2009). Как и гемостаз, этот процесс также должен регулироваться. Ускорение, усиление и подавление являются важными механизмами в нормальном процессе заживления ран. Простагландины и лейкотриены являются провоспалительными медиаторами, тогда как воспалительные реакции подавляются такими веществами, как липоксины, резолвины и протеины (Cohen et al., 1992 ; Gharaee-Kermani and Phan, 2001 ; Velnar et al., 2009 ; Ozturk and Ermertcan , 2011 ).

Эта воспалительная фаза сопровождается образованием грануляционной ткани, реэпителизацией и образованием матрицы соединительной ткани (Broughton et al., 2006 ; Rodriguez-Merchan, 2012 ). Грануляционная ткань включает плотную популяцию макрофагов, фибробластов, капиллярных сетей, фибронектина, гиалуроновой кислоты и эндотелиальных клеток (Rodriguez-Merchan, 2012 ; Discepoli et al., 2013 ). Макрофаги, фибробласты и эндотелиальные клетки взаимозависимы во время формирования грануляционной ткани (Rodriguez-Merchan, 2012 ; Discepoli et al., 2013 ). Гипоксия является важным спусковым механизмом для неоваскуляризации во время этой фазы (Schreml et al., 2010 ; Larjava, 2012). Жидкость продолжает вытекать из раны до образования базальной мембраны (Kirsner and Eaglstein, 1993 ; Broughton et al., 2006 ). В это время фибробласты набираются из краев раны, и циркулирующие фиброциты и клетки-предшественники мезенхимы мигрируют в незрелый матрикс соединительной ткани (Kirsner and Eaglstein, 1993 ; Cooper, 1999 ; Broughton et al., 2006 ).

Реэпителизация начинается с края раны, где эпителиальные клетки теряют свои полудесмосомные связи и мигрируют через временный фибрин-фибронектиновый матрикс через рану, пока не встретят идентичные клетки (Kirsner и Eaglstein, 1993 ; Cooper, 1999 ; Broughton et al. , 2006 ; Li et al., 2007 ). Целевая миграция и пролиферация через свободную сеть требует эффективной, сбалансированной и ферментативно поддерживаемой процедуры «вырезания и вставки» (Hunt et al., 2000 ; Broughton et al., 2006 ; Li et al., 2007 ; Ozturk and Ermertcan , 2011). Процесс, посредством которого эпителиальные клетки двух краев раны вступают в непосредственный контакт, называется заживлением первичным натяжением (Cohen et al., 1992 ; Vanwijck, 2001 ; Broughton et al., 2006 ). С другой стороны, заживление вторичным натяжением происходит, когда мигрирующие клетки устанавливают связь через определенное время, через грануляционную ткань или нет (Cohen et al., 1992 ; Vanwijck, 2001 ; Broughton et al., 2006 ). Процесс заживления в открытых ранах происходит медленнее из-за отсроченного закрытия эпителия и более высокой скорости образования грануляционной ткани (Cohen et al., 1992 ; Vanwijck, 2001 ; Sorensen, 2012 ; Glim et al.,2013 ; Karamanos et al., 2015 ). Форма соединительной ткани фибронектина изначально рыхлая, с постепенным замещением более крупными и сильными коллагеновыми пучками. Это защищает рану от повреждения от тяги и давления. Формирование внеклеточного матрикса начинается на краю раны и постепенно прогрессирует к центру / ядру раны. Этот процесс похож на созревание матрицы, так как оба инициируются на краю и постепенно продолжаются к центру раны. Во время этого процесса созревания образование новых кровеносных сосудов уменьшается (Cohen et al., 1992; Broughton et al., 2006 ; Velnar et al., 2009 ; Ozturk and Ermertcan, 2011 ).

Финальная стадия процесса заживления раны называется фазой сокращения, которая начинается после достаточного образования коллагена в зернистой ткани. В фазе сокращения расстояние между краями раны сокращается, что уменьшает площадь раны и закрепляет ушивание раны. Этот последний процесс происходит из-за дифференциации фибробластов и других клеток-предшественников в миофибробласты. Миофибробласты с актин-обогащенным цитоскелетом обеспечивают сужение матрицы. За сокращением раны следует процесс ремоделирования, при котором производство матрицы прекращается, фибробласты разрушаются, а миофибробласты вступают в апоптоз (Cohen et al., 1992 ; Broughton et al., 2006 ; Velnar et al., 2009 ; Ozturk and Ermertcan, 2011). Конечный результат заживления раны может варьироваться от клинически зажившей раны без образования рубцов и с гистологически нормальной соединительной тканью под эпителиальными клетками до экстремальных форм тризма, вызванных фиброзом.

Особенности процесса заживления ран полости рта