Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: cukrzyca, niegojące się rany, naskórkowe komórki macierzyste, telomery, telomeraza, traganek błoniasty, cykloastragenol.
Oporne gojenie się ran jest ciężkim powikłaniem cukrzycy o znacznym obciążeniu społeczno-ekonomicznym. W ostatnich latach gojenie się ran, szczególnie w przypadku ran przewlekłych, które się nie goją, stało się globalnym problemem zdrowia publicznego, który dotyczy zdrowia fizycznego i psychicznego zarówno pacjentów z cukrzycą typu 1, jak i typu 2. Niegojące się rany są wyniszczającym powikłaniem, które poprzedza większość amputacji związanych z przebiegiem cukrzycy i wymaga nakładów na leczenie w USA w wysokości ponad 20 mld USD rocznie. W Chinach 25% pacjentów z cukrzycą cierpi na cukrzycowe owrzodzenie stopy, którego leczenie zazwyczaj kosztuje około 50 000 USD rocznie, ze względu na jego oporny charakter i potrzebę ciągłej opieki. Dlatego ogólnie wkładany jest obecnie ogromny wysiłek w opracowanie innowacyjnych i skutecznych metod leczenia niegojących się ran cukrzycowych.
Gojenie się ran jest złożonym procesem, który wymaga reakcji zapalnej, krzepnięcia krwi, ponownego formowania nabłonka, regulacji przebudowy i kontroli komórek macierzystych. Naskórkowa komórka macierzysta (EpSC), jako specyficzna komórka macierzysta tkanki skórnej, jest coraz częściej uznawana za kluczowy element w gojeniu się ran, w tym oczywiście ran cukrzycowych. Badania wykazały, że EpSC są najważniejsze dla przebudowy tkanek i zamykania się ran, a utrata miejscowej puli tych komórek, osłabienie ich zdolności migracyjnej i/lub nadmierne ich różnicowanie może prowadzić do opóźnienia gojenia się ran.
Jednocześnie zgromadzono wiele dowodów na to, że kluczowe znaczenie dla gojenia się ran mają telomery komórkowe. Przykładowo wykazano, że dysfunkcje telomerów mają negatywny wpływ na gojenie się ran, osłabiając zdolność proliferacji lub migracji naskórkowych komórek macierzystych.
Telomery to takie bezpieczniki komórkowego DNA, dbające o prawidłowość jego struktury i poprawność zawartej w nim informacji. Telomery nie dopuszczają do skracania się nici DNA po podziale komórkowym, same skracając się w miarę kolejnych podziałów. Po każdym podziale komórkowym skraca się nieco niekodujący telomer, za to główna, kodująca informację biologiczną nić DNA pozostaje nienaruszona. Kiedy na skutek kolejnych podziałów chromosomy utracą telomery, komórka nie może dalej się dzielić. Dalsze podziały prowadziłyby bowiem do powstawania komórek z niekompletnym DNA, czyli niezdolnych do poprawnego pełnienia swych zadań życiowych, z uwagi na niezdolność syntezy pełnego kompletu niezbędnych do życia białek. Skracanie się telomerów jest więc rodzajem zegara biologicznego, odmierzającego czas życia danej populacji komórkowej. Limit podziałów komórkowych jest więc ograniczony i mieści się w przedziale pomiędzy 50 -70 cyklów. Długość telomerów zaświadcza o wieku biologicznym komórki: im krótsze telomery – tym starsze komórki. Natomiast komórka zupełnie pozbawiona telomerów podlega programowanej śmierci, nazywanej fachowo apoptozą.
Wygląd więc na to, że przebieg procesu chorobowego w cukrzycy wymusza z jakichś przyczyn nieracjonalnie szybkie podziały naskórkowych komórek macierzystych, w efekcie czego komórki te tracą telomery i albo giną, albo się nie rozmnażają (nie podlegają proliferacji), albo nieprawidłowo funkcjonują (przykładowo nie migrują do miejsca zranienia). A to z kolei powoduje niemożność gojenia się ran.
W badaniach naukowych jednakże potwierdzono, że cykloastragenol, najaktywniejszy składnik traganka błoniastego, może skutecznie pobudzać aktywność telomerazy, szczególnego enzymu odbudowującego telomery. Dlatego głównym celem autorów niedawno przeprowadzonego badania (Cao, 2019) było wyjaśnienie roli cykloastragenolu w regulacji aktywności telomerazy oraz proliferacji i migracji naskórkowych komórek macierzystych, co miałoby zapewnić wgląd w nową strategię terapeutyczną leczenia niegojących się ran cukrzycowych.
W tym celu naukowcy pobrali naskórkowe komórki macierzyste od dziewięciu zdrowych dawców i wyeksponowali je na działanie cykloastragenolu. A w efekcie takiego postępowania udowodnili, że cykloastragenol niezwykle dynamicznie potęguje aktywność telomerazy w naskórkowych komórkach macierzystych, wyraźnie zwiększając ich ogólną żywotność i promując zdolność do proliferacji i migracji.
W ten sposób cykloastragenol okazał się bardzo obiecującym środkiem nowej strategii terapeutycznej leczenia niegojących się ran cukrzycowych.
