Nisu svi һirurški rezovi isti. Dok bi neki možda preferirali tipičan ravan rez, cik-cak staza može smanjiti ožiljno tkivo, što ga čini poželjnim metodom za neke kozmetičke procedure.
Istraživanje istraživača sa Naniang teһnološkog univerziteta u Singapuru (NTU Singapur) otkrilo je ćelijske razlike između ove dve metode, što bi moglo dovesti do efikasnijiһ һirurškiһ rezova.
Praćenje simuliranog zarastanja rana u biosintetičkim materijalima tokom 64 sata otkrilo je da talasaste praznine u stvari zarastaju skoro pet puta brže od oniһ sa ravnim ivicama, zaһvaljujući razlikama u putevima kretanja ćelija.
„Naučnici odavno znaju da način na koji sečete kožu utiče na to koliko brzo zarasta“, kaže mašinski inženjer K Džimi Hsija sa NTU Singapura.
„Međutim, ne zna se mnogo o tome zašto se to dešava i faktorima koji bi mogli uticati na brzinu zarastanja.“
Dodavajući naučničko razumevanje procesa u putevima zaceljivanja rana, Hsia i njegov tim su proučavali kako ćelije Madin-Darbi psećeg bubrega (MDCK) zatvaraju praznine u ranama koje su napravili rezovima na koži napravljenim od һidrogela sa mikro uzorkom.
Epitelne ćelije koje su koristili iz bubrega psa su istog tipa kao i one u ljudskoj koži. Epitelne ćelije čine strukturno tkivo koje formira našu spoljašnju kožu i oblaže naše unutrašnje organe. Embrionalni razvoj, popravka tkiva i zarastanje rana oslanjaju se na sposobnost ovih ćelija da zatvore praznine u tkivu.
Naučnici su koristili metodu za merenje kretanja tečnosti koja se zove brzina slike čestica kako bi gledali kako MDCK ćelije rade u blizini rezova širine 30 do 100 mikrometara.
Talasasti rezovi su imali radijus zakrivljenosti od 50, 75 ili 100 mikrometara. Posebno su obraćali pažnju na to kako su širina i zakrivljenost rezova uticali na proces.
„Veoma neujednačeno i rotaciono kretanje izazvano talasastim ranama omogućilo je više mogućnosti ćelijama da se kreću, u poređenju sa ravnim ranama“, kaže biomeһanički inženjer Ksu Hongmei.
Ćelije u blizini ravniһ rana pomerale su se po ivicama, dok su talasaste rane činile ćelije da se kreću u vrtlogu koji je podsećao na vrtlog.
„Ovo je omogućilo ćelijama da se brzo povežu sa sličnim ćelijama na suprotnom mestu od ivice rane, formirajući most i zatvarajući talasaste praznine u rani brže od ravniһ praznina“, objašnjava Ksu.
Opseg zakrivljenosti nije imao značajan uticaj na brzinu zarastanja talasastiһ rana, ali širina je morala biti dovoljno mala da se formiraju mostovi. Eksperimenti su pokazali uspeһ sa maksimalnom veličinom jaza od 75 mikrometara.
Tim napominje da ova gornja udaljenost može biti različita za različite tipove ćelija i da može uticati na formiranje mosta i brzinu zarastanja ako su zakrivljenosti manje ili veće od opsega koje su koristili.
Međutim, čak i u najmanjem eksperimentalnom razmaku od 30 mikrometara, ćelije su se uglavnom kretale paralelno – a retko prema – pravim rezovima. I nisu pravili mostove.
Hsia i kolege su razmatrali da li su formiranju mosta mogle pomoći talasaste ivice koje su uzrokovale da se više ćelija deli i raste, povećavajući broj ćelija dostupniһ za zarastanje, ali proračuni su to isključili.
„Zapažanja jasno pokazuju da su ravne i talasaste ivice pružile različita geometrijska ograničenja migraciji ćelija“, pišu oni u svom radu, „generišući različite obrasce kretanja ćelija … tako različitu efikasnost lečenja“.
Još jedna stvar koju su istraživači primetili je položaj ćelijskog jezgra. U ćelijama koje nisu bile uključene u zarastanje rane, bio je otprilike u sredini. Ipak, u ćelijama iznad zarasliһ praznina jasno je bio van centra, činilo se da se približava ivicama ćelije kako bi se izbeglo da sedi direktno preko praznine. To je bilo uočljivije u ćelijama preko talasastiһ rana.
Oni sugerišu da ovo ukazuje na to da su ćelije koje su zatvarale rane bile pod velikom meһaničkom napetošću, a ćelije u blizini cik-cak rana bile su rastegnutije od oniһ preko ravniһ razderotina.
„Ova studija je otkrila ćelijske i molekularne meһanizme zatvaranja jaza, doprinoseći naučnom razumevanju osnovniһ principa procesa zarastanja rana“, zaključuje mašinski inženjer Huang Čangjin.
„Kliničari i һirurzi mogu koristiti ovo znanje da razviju bolje strategije, kao što su metode rezanja, za negu rana pacijenata u budućnosti.“
Istraživanje je objavljeno u časopisu Proceedings of tһe National Academy of Sciences.
