Mechanobiologie des Epithels, Wundheilung der Haut und die Stammzellnische

Die Wundheilung der Haut ist ein lebenswichtiger Prozess, der für die Wiederherstellung der epithelialen Barriere nach einer Krankheit oder Verletzung wichtig ist. Eine gestörte oder verzögerte Wundheilung der Haut erhöht das Infektionsrisiko, verursacht Morbidität beim Patienten und kann zur Bildung von Narbengewebe führen. Einer der wichtigsten Vorgänge bei der Wundheilung ist die Bedeckung der Wunde mit einer neuen Epithelschicht. Dies geschieht, wenn sich Keratinozyten an der Wundperipherie teilen und einwandern, um das Wundbett neu zu besiedeln. Es werden viele Ansätze untersucht, um diesen Prozess zu fördern und zu beschleunigen, darunter die topische Anwendung von Wachstumsfaktoren und die Zugabe von autologem und allogenem Gewebe oder Zelltransplantaten. Die mechanische Umgebung der Wundstelle ist ebenfalls von grundlegender Bedeutung für die Geschwindigkeit und Qualität der Wundheilung. Es ist bekannt, dass mechanischer Stress die Wundheilung beeinflussen kann, indem er das Verhalten der Zellen in der Dermis beeinflusst, aber es bleibt unklar, wie mechanische Kräfte die heilende Epidermis beeinflussen. Es ist jedoch bekannt, dass Zugkräfte das Verhalten von Zellen innerhalb der Epithelien beeinflussen, und es hat sich gezeigt, dass die Materialeigenschaften extrazellulärer Matrizen, wie z. B. die Substratsteifigkeit, die Morphologie, Proliferation, Differenzierung und Migration vieler verschiedener Zelltypen beeinflussen. In dieser Übersicht werden wir die Struktur der Haut und den Prozess der Wundheilung vorstellen. Anschließend werden wir die Belege für die Auswirkungen der Gewebemechanik auf die Reepithelisierung und insbesondere auf das Verhalten von Stammzellen in der Wundmikroumgebung und in intakter Haut erörtern. Wir werden erörtern, wie sich die Elastizität, die mechanische Heterogenität und die Topographie der extrazellulären Wundmatrix auf die Geschwindigkeit und die Qualität der Wundheilung auswirken, und wie wir dieses Wissen nutzen können, um die Wundheilung zu beschleunigen und die Narbenbildung zu mildern.