Die molekulare Anatomie der oralen Wundheilung

HINTERGRUND:

Zwei wichtige Eigenschaften unterscheiden den Heilungsprozess von Wunden der Mundschleimhaut von denen der Haut: eine schnellere Heilung und das Fehlen einer Narbenbildung. Dies ist angesichts der offensichtlichen Ähnlichkeiten der beiden Gewebe bemerkenswert. Es gibt jedoch deutliche Unterschiede in der Heilungsumgebung, wie z. B. Flüssigkeitszufuhr, Verfügbarkeit von Wachstumsfaktoren, Entzündungsreaktion und mikrobielle Exposition. Das Wissen über den kausalen Beitrag jedes dieser Faktoren zur unterschiedlichen Heilungsreaktion der beiden Epithelien ist größtenteils anekdotisch, und die orale Wundheilung wurde im Allgemeinen nur unzureichend untersucht. Ziel dieser Studie ist es, eine globale molekulare Definition der oralen Wundheilung im Vergleich zur Haut zu liefern. Das übergeordnete Ziel besteht darin, die spezifischen Faktoren zu identifizieren, die eine schnelle und nahezu narbenfreie Heilung der Mundschleimhaut ermöglichen. Die Identifizierung dieser physiologischen und molekularen Determinanten wird weitreichende Auswirkungen auf die menschliche Mundgesundheit haben. Unter anderem würde es Orte für die gezielte Erforschung von Verfahren bieten, um die Heilung kritischer oraler Läsionen zu beschleunigen, die durch Traumata, Operationen, Strahlentherapie, Infektionen und andere orale Pathologien entstanden sind und unbehandelt zu dauerhaften Behinderungen und Funktionsstörungen führen . Darüber hinaus könnten in diesen Studien identifizierte Wege und/oder Moleküle, die eine schnelle, narbenfreie Heilung ermöglichen könnten, für die Anwendung an nicht-oralen Schleimhautstellen in Betracht gezogen werden, um die Heilung zu fördern und unansehnliche Narben zu minimieren, die auch die funktionelle Integrität des Gewebes beeinträchtigen können.

Hypothesen:

• Es gibt erhebliche Unterschiede in der Gen- und Proteinexpression zwischen der Wundheilung in der Haut und der Mundschleimhaut.
• Die Rekrutierung von Entzündungszellen, die mit einer starken Hochregulierung entzündungsassoziierter Gene, einschließlich Zytokinen und Chemokinen, in den Epithelzellen von Hautwunden einhergeht, könnte für diese Unterschiede verantwortlich sein.
• Es gibt spezifische Genprogramme, die das Vorhandensein erheblicher Narbenbildung im Hautgewebe, nicht jedoch in der Mundschleimhaut, erklären können.

ZIELE:

Das übergeordnete Ziel dieses Pilotstudienvorschlags besteht darin, die Gen- und Proteinexpressionsprofile während der frühen Stadien (1–6 Tage) der normalen oralen Wundheilung zu ermitteln. Durch den Vergleich dieser Profile mit denen der kutanen Wundheilung können wir möglicherweise Moleküle identifizieren, die ausschließlich für die orale Wundheilung bestimmt sind und Biomarker des Heilungsprozesses darstellen oder als neue therapeutische Ziele bei pathologischer Wundheilung und Krebs dienen könnten. Eine spezifische zu prüfende Hypothese besteht darin, dass das Ausmaß der Expression proinflammatorischer Gennetzwerke durch wundinfiltrierende Keratinozyten den bedeutendsten Unterschied zwischen den menschlichen oralen und kutanen Wundtranskriptomen darstellt. Die spezifische Hypothese wurde auf der Grundlage von Daten entwickelt, die wir aus unseren jüngsten komplementären oralen und hautbezogenen Wundheilungsstudien an Tieren erhalten haben.

Teilnahmeberechtigung:

In diese Studie werden gesunde männliche Freiwillige im Alter von 18 bis 40 Jahren aufgenommen.

DESIGN:

Mundschleimhautproben: Eine sterile 3-mm-Hautstanze wird verwendet, um eine gleichmäßige Biopsie in voller Dicke in der Wangenschleimhaut direkt über der Okklusionsebene zu erstellen. Am Tag der Biopsie (Tag 1) werden kreisförmige Gewebestücke mit einer Tiefe von etwa 2 mm entfernt. Diese Fächer werden anschließend nach dem Zufallsprinzip wie folgt gruppiert:

Gruppe 1: Es werden keine weiteren Proben entnommen; Die Bilder werden an den Tagen 3, 6, 9, 13 und 15 gemacht (siehe Zeitplan). Diese Gruppe wird dazu beitragen, den normalen Heilungsprozess unter den Bedingungen der vorliegenden Studie zu dokumentieren, einschließlich der fehlenden Narbenbildung in dem für die ursprüngliche Wunde ausgewählten Bereich der Mundschleimhaut im Vergleich zur Haut.

Gruppe 2: Am 3. Tag wird eine zweite Biopsie entnommen, die den Bereich der ersten Biopsie mit einer sterilen 5-mm-Stanze umfasst, wobei das gleiche Verfahren wie für Tag 0 beschrieben angewendet wird. Die Bilder werden gemäß dem im Zeitplan festgelegten Zeitplan aufgenommen. Diese zweite Biopsie ermöglicht die Probenahme des durch die erste Biopsie verursachten Heilungsbereichs. Durch die Wahl eines zwei Millimeter breiteren Stempels und die Entnahme einer Probe konzentrisch zum ersten Stempel können wir eine vollständige Entfernung des interessierenden Bereichs gewährleisten.

Gruppe 3: Eine zweite Biopsie wird jeweils am 6. Tag auf ähnliche Weise wie für Gruppe 2 beschrieben durchgeführt. Die Bilder werden entsprechend dem Zeitplan gemacht.

Hautproben: Parallel zu den oralen Biopsien werden Hautbiopsien ähnlicher Größe und Tiefe wie die orale Biopsie derselben Probanden aus der Achselregion nach demselben Zeitplan und Verfahren entnommen, einschließlich einer zweiten Biopsie für die Gruppen 2 und 3.

Die Wunden werden mit einer Digitalkamera fotografiert und die Heilung bei Klinikbesuchen gemäß dem oben genannten Zeitplan überwacht. Die herausgeschnittenen Gewebe werden jeweils sofort auf Eis halbiert; Die Hälfte der Probe wird in 4 % Formaldehyd/PBS fixiert und in Paraffin für die Standardhistologie und Immunhistochemie eingebettet. Die verbleibende Hälfte wird in OCT-gefüllte Kunststoffgrundformen gegeben, in flüssigem Stickstoff schockgefroren und bei 80 °C (unendlich) gelagert )C bis zur Verarbeitung für die genomische und proteomische Analyse.