Журнал регенеративной медицины

Восстановление и регенерация тканей

Клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе восстановления тканей и их неспособности к заживлению, все еще плохо изучены, а современные методы лечения ограничены. Плохое заживление ран после травм, операций, острых заболеваний или хронических заболеваний ежегодно затрагивает миллионы людей во всем мире и является следствием плохо регулируемых элементов реакции восстановления здоровых тканей, включая воспаление, ангиогенез, отложение матрикса и рекрутирование клеток. Нарушение одного или нескольких из этих клеточных процессов обычно связано с основным клиническим состоянием, таким как сосудистые заболевания, диабет или старение, которые часто связаны с патологиями заживления. Поиск клинических стратегий, которые могли бы улучшить естественные механизмы восстановления организма, должен основываться на глубоком понимании основ биологии восстановления и регенерации.

Тканевая инженерия часто предполагает использование клеток и каркасов для замены поврежденных или больных тканей. Частично он возник как средство доставки биомолекул, таких как инсулин или нейротрофические факторы, учитывая, что клетки являются конститутивными продуцентами таких терапевтических агентов. Таким образом, доставка клеток является неотъемлемой частью тканевой инженерии. Контролируемое высвобождение биомолекул также является важным инструментом для обеспечения доставки клеток, поскольку биомолекулы могут способствовать приживлению клеток, модулировать воспалительную реакцию или иным образом улучшать поведение доставленных клеток. Мы описываем достижения в доставке клеток и биомолекул для регенерации тканей, уделяя особое внимание центральной нервной системе (ЦНС).

Одна из основных задач в области регенеративной медицины заключается в том, как оптимизировать регенерацию тканей организма путем терапевтического воздействия на их естественную способность образовывать рубцы во время травмы или заболевания. Зачастую именно баланс между регенерацией тканей (процессом, который активируется в начале заболевания) и образованием рубцов, развивающихся в результате болезненного процесса, определяет способность ткани или органа функционировать. Использование биоматериалов в качестве каркасов часто может обеспечить «мост» для краев нормальной ткани для регенерации на небольших расстояниях. Для более крупных дефектов тканей обычно требуются как каркасы, так и клетки, чтобы нормальная регенерация тканей происходила без образования рубцов. Различные стратегии могут помочь модулировать реакцию рубца и потенциально улучшить регенерацию тканей. Понимание механистической основы таких многомерных взаимодействий, как микроокружение рубца, иммунная система, внеклеточный матрикс и воспалительные цитокины, может позволить разработать стратегии тканевой инженерии и заживления ран, которые напрямую модулируют реакцию заживления таким образом, чтобы это было благоприятно для регенерации.