Perché si creano le cicatrici sulla pelle e come evitare che succeda: la buona notizia è che sono stati identificati i meccanismi di formazione delle cicatrici nella pelle ed è stato scoperto (nei topi) un modo per far guarire le ferite con pelle normale invece che con tessuto cicatriziale.
Le cicatrici non sono solo un problema estetico: il tessuto cicatriziale non ha follicoli piliferi né ghiandole sudoripare, è meno flessibile e più debole della pelle e può limitare la capacità del nostro corpo di muoversi e adattarsi ai cambiamenti di temperatura.
Attualmente non esiste un farmaco o una strategia molecolare per prevenire o invertire il processo fibrotico di formazione delle cicatrici, spiega il professor Michael Longaker della Stanford Medicine, condirettore dell’Istituto di biologia delle cellule staminali e medicina rigenerativa e co-autore anziano.
Perché abbiamo una cicatrice dopo un infortunio o un’incisione chirurgica?
Il professor Michael Longaker della Stanford Medicine ed i suoi colleghi lo hanno chiarito trovando anche come intervenire con alcuni segnali molecolari durante la guarigione in modo da produrre un tessuto indistinguibile dalla pelle normale.
Le cicatrici si formano perché un’apertura, una ferita nella pelle si richiude in tempi più rapidi di quelli fisiologici, di quelli che la pelle normale richiederebbe per ricrescere.
Ma guarendo lentamente è possibile contrarre un’infezione o morire dissanguati.
Una cicatrice è una saldatura a punti: copre rapidamente la ferita, ma ne compromette la forma e la funzione.
A seconda di dove si forma una cicatrice, prosegue l’autore, le persone potrebbero non essere in grado di piegare i gomiti, chiudere gli occhi o aprire bene la bocca.
Gli studiosi hanno osservato che la tensione sui tessuti durante la riparazione della pelle ha un ruolo fondamentale nelle cicatrici.
Longaker ha visto come la tensione faccia la differenza nelle ferite chirurgiche.
All’inizio dello sviluppo fetale, quando un’eventuale lesione della pelle non provoca cicatrici, la pelle del feto è gelatinosa e non ha realmente la tensione che associamo alla pelle.
Per contro, se una persona 95enne è stata esposta a molto sole e ha la pelle flaccida, la formazione di cicatrici è minima perché manca quella tensione nella pelle.
Gli autori anziani Longaker e Gurtner hanno dimostrato che se si riducono le forze che creano la trazione ai bordi di un’incisione la formazione di cicatrici può essere ridotta.
I ricercatori si sono concentrati su un gene che aiuta a creare una proteina a volte presente nei fibroblasti, un tipo di cellula della pelle che guida le cicatrici.
In una serie di esperimenti sui topi, gli studiosi hanno scoperto che una sottopopolazione di fibroblasti nella pelle che normalmente non esprime alterazioni, inizia a farlo durante la cicatrizzazione.
Successivamente, hanno esaminato il ruolo che lo stress meccanico potrebbe svolgere nell’attivazione di questo gene.
Le cellule percepiscono lo stress meccanico attraverso meccanismi ben definiti, ma ci sono modi per bloccare la capacità di farlo.
I ricercatori hanno scoperto che i fibroblasti cresciuti su di un gel privo di tensione non hanno iniziato a esprimersi in modo anomalo, ma che quelli cresciuti sulla plastica che induce lo stress sì.
Aggiungendo una sostanza chimica che bloccava la segnalazione meccanica le cellule cresciute su plastica non si esprimevano alterate.
Shamik Mascharak, l’autore principale, ha identificato un farmaco, la verteporfina, approvato dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti per il trattamento di una malattia degli occhi, in grado di bloccare la segnalazione di stress meccanico nelle cellule.
I ricercatori hanno quindi creato delle ferite chirurgiche nei topi sotto anestesia e applicato uno sforzo meccanico alla ferita in via di guarigione insieme alla verteporfina.
I risultati sono stati sorprendenti: la pelle guarita appariva del tutto normale.
Secondo Longaker ci devono essere tre elementi affinché la guarigione delle ferite avvenga con un pelle normale: devono esserci follicoli e ghiandole pilifere normali, l’aspetto al microscopio deve essere normale e la pelle deve essere forte quanto quella normale.
La prima cosa che ha stupito i ricercatori sono stati tutti i peli nella ferita guarita.
E’ stato anche possibile vedere ghiandole nella norma e pelle forte quanto quella non traumatizzata.
Shamik Mascharak ha sviluppato un algoritmo di intelligenza artificiale per confrontare tra loro le diverse immagini della pelle al microscopio, in modo da rilevare eventuali differenze minime non rilevabile ad occhio nudo.
Tra la pelle normale e la pelle rigenerata con l’assistenza della verteporfina non sono state rilevate differenze.
Questi risultati dimostrano che è possibile intervenire e impedire ai fibroblasti di rilevare la forza meccanica durante la guarigione di una ferita della pelle, ora bisogna vedere se lo stesso approccio funzionerà per prevenire altri tipi di cicatrici.
È possibile che molte altre patologie mediche, come fibrosi epatica, ustioni, aderenze addominali, sclerodermia e cicatrici al tessuto cardiaco dopo un infarto, possano essere trattate con lo stesso approccio.
La fase successiva sarà il lavoro preclinico su altri animali.
Se questi risultati avranno successo, potrebbe seguire la sperimentazione clinica sugli esseri umani.
Autori dello studio
Shamik Mascharak, studente di Stanford MD-PhD, è l’autore principale. Longaker, il professore Deane P. e Louise Mitchell della School of Medicine, Geoffrey Gurtner, MD, Distinguished Professor in Surgery II di Johnson & Johnson, sono gli autori senior.
Altri scienziati di Stanford che hanno contribuito al lavoro sono la studentessa MD-PhD Heather DesJardins-Park; ex studiosi post-dottorato Mimi Borrelli, MBBS, Sun Hyung Kwon, PhD, e Alessandra Moore, MD; studiosi post-dottorato Michael Davitt, MD, Michael Januszyk, MD e Kellen Chen, PhD; l’ex studioso della California Institute for Regenerative Medicine Bryan Duoto; gli studenti di medicina Malini Chinta e Abra H. Shen; borsista post-dottorato Deshka S. Foster, MD; assistente professore di patologia Gerlinde Wernig, MD; professore di chirurgia Derrick Wan, MD; e il professore di chirurgia Peter Lorenz, ha detto MD.rs.
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