Μελέτη της έκφρασης παραγόντων του βιορυθμιστικού συστήματος TGFβ1-uPA-mmps κατά τη φυσιολογική επούλωση τραύματος

Abstract

Background/objective: There is a growing interest in the research of wound healing mechanisms worldwide. Particular attention has been paid to study the expression of tissue remodeling- and inflammation – related factors. Herein, we investigate the expression patterns of TGF-β1, IL-6, TNF-a, uPA, uPA-receptor, MMP-2 and MMP-9 through the four phases of normal wound healing process in humans. Methods: Twenty-two individuals presenting with first episode of pilonidal sinus underwent surgical excision and the wound was left to heal by secondary intention. Sequential biopsies were collected on day 0 (operation), on day 2 (inflammatory phase), on day 9 (proliferative phase) and on day 14 (tissue remodeling phase). The expression levels of the proteins were evaluated using reverse transcription – quantitative PCR. Statistical analyses were performed using GraphPad Prism Software. One -way analysis of variance (ANOVA) with Dunn’s Multiple Comparison post-hoc test was used. Results: The results showed statistically significant differences in the expressions of the factors during wound healing (p<0.05). TGF-b1 increased on day 2 and 9. TNF-a increased on day 2 and then decreased on day 9. Il-6 was increased on day 2 and was dropped on days 9 and 14. uPa mRNA increased up to day 9 but its receptor exhibited a high expression throughout the observation time. Finally, MMP-2 mRNA expression increased on day 2 and declined on days 9 and 14 while MMP-9 was highly expressed until the 14th post-operative day. Conclusions: Each factor investigated in this study has an important and distinct role in the normal wound repair procedure. Further investigation is required to evaluate the tissue- specific regulation of these factors and their potential use as therapeutic targets or prognostic biomarkers in wound healing.

Εισαγωγή: Η έρευνα σχετικά με τους μηχανισμούς επούλωσης τραυμάτων συγκεντρώνει ένα συνεχώς αυξανόμενο ενδιαφέρον. Ιδιαίτερη προσοχή έχει προσελκύσει η μελέτη της έκφρασης παραγόντων σχετιζόμενων με την ιστική αναδιαμόρφωση και τη φλεγμονή. Σκοπός: Η μελέτη της έκφρασης των TGF-β1, IL-6, TNF-a, uPA, uPA-receptor, MMP-2 και MMP-9 κατά τη διάρκεια των τεσσάρων σταδίων της διαδικασίας επούλωσης τραυμάτων σε ανθρώπους. Υλικό και Μέθοδος: 22 άτομα τα οποία παρουσίασαν πρώτο επεισόδιο τριχειληματικής κύστης κόκκυγος υπεβλήθησαν σε χειρουργική εκτομή και το τραύμα αφέθηκε να κλείσει κατά δεύτερο σκοπό. Διαδοχικές βιοψίες ολικού πάχους συλλέχθηκαν τις εξής ημέρες : ημέρα 0 ( ημέρα χειρουργείου), ημέρα 2η (φάση της φλεγμονής), ημέρα 9η (φάση πολλαπλασιασμού) και την ημέρα 14η ( φάση ιστικής αναδιάταξης). Τα επίπεδα έκφρασης των πρωτεϊνών εκτιμήθηκαν χρησιμοποιώντας αντίστροφη μεταγραφή και ποσοτική PCR. Η στατιστική ανάλυση έγινε με τη χρήση του λογισμικού GraphPad Prism. Χρησιμοποιήθηκε μονόδρομη ανάλυση διακύμανσης (ANOVA) με Dunn’s Multiple Comparison test post-hoc. Αποτελέσματα: Τα αποτελέσματα έδειξαν στατιστικά σημαντικές διαφορές στην έκφραση των παραγόντων κατά την εξέλιξη της επούλωσης (p<0,05). Η έκφραση του TGF-b1 αυξήθηκε τη 2η και 9η ημέρα. Η έκφραση του TNF-a αυξήθηκε τη 2η ημέρα και μετά μειώθηκε την 9η. Η IL-6 αυξήθηκε τη 2η ημέρα και έπεσε την 9η και 14η. Το uPA mRNA αυξήθηκε μέχρι και την 9η αλλά ο υποδοχέας του παρουσίασε υψηλή έκφραση καθ’ όλη την περίοδο της παρατήρησης. Τέλος, η έκφραση του MMP-2 αυξήθηκε τη 2η ημέρα και μειώθηκε την 9η και 14η ενώ το MMP-9 παρουσίαζε υψηλή έκφραση μέχρι και τη 14η μετεγχειρητική ημέρα. Συμπεράσματα: Κάθε ένας από τους παράγοντες οι οποίοι μελετήθηκαν σε αυτή την έρευνα έχουν ένα σημαντικό και διακριτό ρόλο στη διαδικασία της φυσιολογικής επούλωσης τραύματος. Περαιτέρω έρευνα απαιτείται ώστε να αποσαφηνιστεί ο ρόλος αυτών των παραγόντων και η πιθανή χρήση τους ως θεραπευτικοί στόχοι ή προγνωστικοί βιοδείκτες στη φυσιολογία της επούλωσης.