Efectorii celulari ai inflamatiei cronice:Principalii efectori celulari ai inflamtiei cronice sunt: fibroblastele, macrofagele, celulele dendritice, limfocitele α-β sau γ-δ, celulele NK, plasmocitele, mastocitele, eozinofilele si celulele endoteliale. Fibroblastele:Sunt celule multifunctionale, alungite, care contribuie la integritatea structurala a tesuturilor, si au RER abundent, care este utilizat in sinteza colagenului. In plus, ele mai produc unele proteine ale matricei extracelulare, citokine, metaloproteinaze si chemokine care regleaza micromediul extracelular in conditiile fiziologice sau patologice. In cazul unor leziuni tisulare sau a unor stari de hipoxie, fibroblastele prolifereaza datorita eliberarii factorului de crestere a fibroblastelor (FGFs), TGF-β (factorul de crestere transformat β), IL-13, PDGF (factorul de crestere plachetara), factorul de crestere al endoteliului vascular (VEGF) si alti mediatori/molecule. Eliberarea continua a acestor substante ca raspuns la stimulii inflamatiei cronice determina fibroza extensiva si depunerea de colagen caracteristice inflamatiei cronice. Monocitele/macrofagele:Alaturi de fibroblaste, monocitele/macrofagele sunt unele dintre tipurile de celule caractersitice inflamatiei cronice. Ele produc o gama foarte larga de mediatori ai inflamatiei care includ: citokine, chemokine, oxid nitric si sunt adesea localizate in zone strategice din tesuturile organismului cu scopul de: 1. indentificare rapida a modificarilor unei inflamatii acute; 2. a migra in urma raspunsului chemotactic; 3. a internaliza agentii sau particulele straine pentru sechestrare/indepartare si 4. a procesa antigenele pentru a fii prezentate efectorilor celulari ai raspunsului imun adaptativ. Macrofagele se formeaza la nivelul maduvei din monocite, de unde sunt preluate de circulatia sanguina impreuna cu unele monocite pentru a fii transportata la nivelul tesuturilor unde se gasesc in mod normal. Diferentierea celulelor stem monocitare in monocite circulante se produce repede la nivelul maduvei (de la o zi si jumatate pana la 3 zile) si este un proces reglat de catre factorii de crestere si diferentiere, citokine si moleculele de adeziune cum sunt: IL-3, factorii de stimulare a coloniilor (colony-stimulating factor) si TNF (factorul de necroza tumorala). In conditi fiziologice normale monocitele circulante se vor localiza la nivelul tesuturilor organismuliu si se vor diferentia in macrofage. Unele organe au macrofage tisulare specializate. Acestea includ oasele cu osteoclastele, ficatul cu celulele Kupffer, pulmonul cu macrofagele alveolare si macrofagele intravasculare pulmonare de la rumegatoare, creierul cu celulele microgliale, testiculul cu macrofagele interstitiale si splina impreuna cu limfonodurile cu histiocitele sinusale. In cazul prezentei unor stimuli ai inflamatiei acute, macrofagele/monocitele patrund in tesutul afectat in 24-48 de ore de la producerea injuriei. Unii mediatori cum sunt chemokinele, factorul chemotactic pentru monocite/macrofage (MCP) sunt recrutati de catre monocite din circulatia sanguina. Odata prezenti, monocitele sunt repede activate de citokine, antigene sau alti stimuli. In leziunile inflamatorii cronice, macrofagele sunt ultimele celule la care organismul apeleaza si se acumuleaza in zonele in care antigenul, diversi microbi sau particulele straine persista sau in zonele cu injurii repetate. Maturarea celulelor mononucleare si rolul in raspunsul inflamator cronic: Macrofagele sunt o componenta cheie in dezvoltarea si persistenta raspunsului inflamator cronic. Monocitele, formate la nivelul maduvei, intra in tesuturi pentru a forma sistemul macrofago-monocitar (exmplu: celulele Kupffer, macrofagele alveolare, si microgliile) iar acestea sunt componente ale raspunsului inflamator innascut si adaptativ.

Populatia de macrofage de la nivelul tesuturilor este mentinuta prin 3 mecanisme:1. trecerea monocitelor in circulatia sanguina2. proliferarea locala3. pierderea macrofagelor cand au atins durata de viata maxima, la nivelul

tesuturilorIn lipsa proceselor inflamatorii, inlocuirea macrofagelor tisulare apar in urma proliferarii locale si nu prin afluxul monocitar. Dar, in prezenta stimulilor inflamatori, monocitele sunt recrutate de la nivel sanguin, in tesuturi ca raspuns la acesti stimuli. In tesuturile lipsite de inflamatie monocitele care exprima receptorii pentru chemokine CX3CR1 si CCR5 sunt atrasi spre tesuturile care elibereaza liganzii lor specifici (fractalkine-CX3CL si MIP-1-α [CCL3]). In zonele inflamatorii monocitele care exprima receptorii pentru chemokine CCR2 sunt atrase de catre MCP-1(CCL2). Monocitele atrase patrund in aceste zone printr-o metoda similara celei descrise in cazul cascadei de adeziune a leucocitelor, subliniata pentru neutrofile. “Rostogolirea usoara” este mediata prin adeziunea L-selectine la receptorii L-selectin exprimati pe suprafata celulelor endoteliale. Totusi adeziunea ferma a monocitelor la celulele endoteliale este in mare mediata de care LFA-1(lymphocyte function antigen-1) (CD11a/CD18), antigenul foarte tarziu-4 (VLA-4)(integrina-α4β1) si de asemenea moleculele Mac-1(antigenul macrofagic-1) (CD11a/CD18) care adera la liganzii celulelor endoteliale: moleculele de adeziune intercelulare (ICAM)-1/2, VCAM-1 si ICAM-1/2. Migrarea celulara printre celulele endoteliale este mediata de catre moleculele de adeziune leucocitara exprimate pe suprafata monocitelor cum sunt: LFA-1, VLA-4, Mac-1, molecula-1 pentru adeziunea plachetelor la celulele endoteliale (PECAM-1) si moleculele de adeziune jonctionala JAM A, JAM B si JAM C. Aceste molecule leaga moleculele de adeziune cum sunt PECAM-1 si JAM exprimate de celulele endoteliale la nivelul jonctiunilor intercelulare. Pe masura ce monocitele si celelalte leucocite trec printre celulele endoteliale, ele separa jonctiunile stranse si cadherinele- VE pentru a permite migrarea intercelulara. Activarea monocitelor/macrofagelor: Activarea monocitelor/macrofagelor apare drept raspuns in urma diversilor stimuli, fiecare imprimand un raspuns usor diferit din partea macrofagelor. Stimulii de activare a monocitelo/macrofagelor includ:

- Activarea raspunsului imun innascut in cazul infectiilor microbiene prin legarea produsilor microbieni (LPS si acizii tahionici) sau a moleculelor endogene (proteinele socului termic si oxidazele LDLs) la receptorii Toll-like.

- Activarea clasica mediata de IFN-γ, IL-12 si limfocitele T helper a raspunsului de tip 1

- Activarea alternativa mediata de IL-4 si IL-3 in cursul raspunsului limfocitar de tip 2 a celulelor T helper.

- Activarea umorala prin atasarea imunoglobulinelor la receptorii Fc si a factorilor complementului la receptorii complementului.

Rezultatul acestor tipuri diferite de activare determina raspunsuri specifice:- Activarea raspunsului innascut duce la eliberarea speciilor reactive de oxigen

(ROS), a oxidului nitric (NO) si IFN-α si IFN-β. - Activarea clasica de catre IFN-γ duce la exprimarea MHC II (complex major

de histocompatibiliate II), eliberarea Il-1 si TNF pentru distrugerea microbilor, imunitate celulara si hipersensibilitate intarziata.

- Activarea alternativa imbunatateste exprimarea MHC II si exprimarea receptorilor pentru manoza pentru imunitatea umorala si raspunsul alergic

- Inactivarea raspunsului innascut si un raspuns inflamator scazut poate sa apara in cazul preluarii celulelor apoptotice sau a depozitelor oxidate LDLs de catre lizozomi.

Formarea celulelor epiteloide si gigante:Ambele tipuri de celule apar in urma raspunsului organismului fata de un corp strain sau agentilor patogeni care persista intracelular. Mecansimul prin care aceste celule se formeaza este unul foarte putin cunsocut. Este un fenomen biologic fascinant care necesita fuzionarea si integrarea citoplasmei si nucleilor mai multor celule. Studiile pe pacienti umani cu sarcoidoza, un tip particular de inflamatie granulomatoasa la om, au elucidat unii factori importanti si unele conditii care contribuie la formarea celulelor epiteloide si gigante. Acest proces implica citokine cum sunt IFN-γ, IL-3,4,13 si GM-CSF; factori patogeni, cum este dipeptidul muramyl, unele portiuni de peptidoglicani din peretele bacterian; receptori pentru macrofage: P2X7 (“a ligand-gated ion channel” ? activat de ATP); integrine (LFA-1 si ICAM-1); CD98 (ligand pentru lectina galactina-3 de pe suprafata celulelor si poate functiona cu β1-integrine); receptorul proteic de fuziune a macrofagelor (MFPR;CD47 este un ligand); CD44 (leaga acidul hialuronic si functioneaza impreuna cu MFPR); si ADAM9 (o dezintegrina si metaloproteina). Caracteristicile histologice ale macrofagelor:Macrofagele activate de la nivelul tesuturilor sunt celule relativ mari (diametru de 20-25 μm) cu citoplasma abundenta, clara si un singur nucleu, oval sau poligonal, usor excentric si reniform. Cu timpul macrofagele activate se pot diferentia in celule epiteloide si celule gigante multinucleate. Macrofagele epiteloide:Sunt mai mari decat macrofagele active. Au citoplasma abundenta, si uneori, membrana celulara ia un aspect alungit poligonal formand “foi” sau “straturi” care pot semana, intr-o oarecare masura cu epiteliul squamos. Aceste celule au capacitate fagocitara redusa, dar contin cantitati mari de RER, aparat Golgi, vezicule si vacuole. Aceasta structura sugereaza ca principala functie a acestor celule este secretia extracelulara; totusi, activitatea fiziologica a celulor epiteloide este foarte putin inteleasa si necesita investigatii ulterioare. Celulele gigante multinucleate:Sunt elemente comune inflamatiei granulomatoase. Sunt celule sincitiale care se formeaza prin fuziunea a doua sau mai multe macrofage. Nucleii se pot distribui in celule intr-o maniera haotica sau se pot concentra spre centrul celulei. Nucleii se mai pot aranja sub forma unui semicerc cu aspectul unei potcoave de cal situata la periferia celulei. Acest tip poarta denumirea de celula Langhans. Celulele Langhans nu trebuie confundate cu celulele Langerhans care sunt celule dendritice de la nivelul pielii.Celulele dendritice :Sunt esentiale pentru procesarea, prezentarea si stimularea raspunsului imun adaptativ. Functional, ele servesc drept celule santinele ale raspunsului adaptativ. Aproape toate tesuturile si organele contin celule dendritice, dar sunt cele mai abundente in piele si la nivelul epiteliului care tapeteaza tubul digestiv si aparatul repsirator. In piele, de exemplu, celulele dendritice specializate, sunt denumite celule Langerhans, sunt prezente la nivelul epiteliului si au functia de a prelua si de a prezenta celulelor inflamatorii, antigenele prelaute de la nivelul epidermului. Celulele Langerhans devin, frecvent, neoplazice la caini si formeaza histiocitoame cutanate, care sunt tumori benigne cu un prognostic favorabil, pe termen lung.

Desi celulele dendritice au unele asemanari cu macrofagele, dar prezinta numerosi microspiculi (filopodia). Exista mai multe subtipuri de celule dendritice. In general, celulele dendritice imature (CD34) migreaza spre locul de expunere la antigen, preiau antigenul si il prezinta limfocitelor T sau B. Acest proces de migrare este mediat de chemokine si de moleculele de adeziune, si majoritatea celulelor dendritice intra in limfonoduri prin vasele aferente limfactice, sub influenta chemokinelor si in special CCL21. Odata ajunse la nivelul limfonodurilor, celulele dendritice, se localizeaza, frecvent in zonele parafoliculare (limofocitele T), in vecinatatea venulelor inalt endoteliale (HEVs), zona unde limfocitele T “naive” patrund in limfonodul. In aceasta zona celulele dendritice activeaza limfocitele T “naive”.Celulele dendritice mai contribuie si la procesul inflamator, prin eliberarea de chemokine si citokine, dar exista mai putine celule dendritice decat macrofage in organism si in leziunile inflamatorii. Desi, macrofagele sunt si ele prezentatoare de antigen limfocitelor T, prezentarea antigenului de catre macrofage este mult mai eficineta pentru limfocitele T T cu memorie decat pentru limfocitele T naive, punctul forte al celulelor dendritice. Prin recrutarea limfocitelor T naive, celulele dendritice contribuie la prezenta continua a unui stimul in unele leziuni inflamatorii cronice. Celulele dendritice tolerogenice:Celulele dendritice tolerogenice pot suprima raspunsul imun. Ele pot realiza acest lucru prin asamblarea unor cantitati mici de antigene-self, antigene inofensive, si initierea deletiei limfocitelor T reactive. Celulele dendritice monocitare imature exprima receptorii pentru chemokine CCR1 si CCR5 si sunt recrutate de catre liganzii pentru chemokine CCL3 si CCL4 eliberati de limfocite si macrofage in tesuturi. Exista mai multe subtipuri de celule dendritice, iar cele care exprima antigenul CD11c exprima CCR2, care raspunde la CCLs 2,7,8,12 si 13. Dupa ce preiau antigenul si sunt expuse unor mediatori endogeni (TNF-α) sau exogeni (un ligand pentru receprotii Toll-like), celulele dendritice devin mature si exprima CCR7. Celulele dendritice mature care exprima CCR7 migreaza de la nivelul leziunilor inflamatorii in sange si se raspandesc in tot organismul pana cand acestea sunt recrutate de catre venulele endoteliale din paracorticala limfonodurilor, in care limfocitele exprima CCL 19 si CCL21. In aceasta locatie celulele dendritice prezinta antigenul si astfel contribuie la amplificarea raspunsului imun adaptativ. Limfocitele:Limfocitele joaca un rol important in majoritatea leziunilor inflamatorii cronice si in special in bolile autoimune sau in bolile in care antigenul persista in organism. La fel ca si macrofagele, limfocitele patrund intr-un focar inflamator acut in primele 24-48 de ore, fiind atrase de chemokine, citokine si alti stimuli. Histologic, ele sunt intalnite frecvent in jurul vaselor de sange si inconjoara granuloamele sau sunt raspandite in tot tesutul afectat. In encefalitele virale, limfocitele sunt distribuite dupa un model perivascular, mai ales in materia cenusie. In alte boli, cum este stomatita si pododermatita limfoplasmocitara a pisicilor, limfocitele si plasmocitele fiind celulele predominante din aceasta leziune.Limfocitele T γ/δ:Sunt, de obicei, primele tipuri de celule T prezente in leziunile inflamatorii cronice si pot contribui la formarea granuloamelor. Acest mecanism mai este demonstrat prin studiile efectuate pe soareci care nu au acest tip de limfocite T, prezinta defecte in formarea granuloamelor. Bovinele au un numar crescut de limfocite T γ/δ circulante, in comparatie cu alte tipuri de limfocite T, si sunt un model foarte bun pentru studiul limfocitelor T γ/δ si rolul acestora in formarea tipurilor clasice de granuloame,

produse de Mycobacterium tuberculosis si Mycobacterium bovis si in formarea granuloamelor difuze in infectiile produse de Mycobacterium avium-paratuberculosis.Limfocitele T α/β (CD4/CD8) :Sub influenta citokinelor aceste limfocite se pot diferentia in :

1. limfocite efectoare cu memorie care patrund in zonele extralimfoide2. si limfocite centrale cu memorie, care se localizeaza in sange si organe

limfoide.Limfocitele cu memorie contribuie la persistenta raspunsului inflamator cronic si la formarea granuloamelor.Limfocitele B:Contribuie la inflamatiile cronice prin cel putin 2 cai: 1: ele pot prelua si prezenta antigenele si 2: se pot diferntia in imunoglobuline producatoare de celule (plasmocite sau imunocite) care secreta Ig care se leaga de antigenele opsonizate facilitand fagocitoza. Unele antigene persistente, slab degradabile, cum sunt corpii straini sau unii microbi, ca si cei din sp. Nocardia, pot avea agregate eozinofilice proteinacee de Ig pe suprafata lor externa, care pot fii observate histologic si poarta numele de proteine Splendor-Hoeppli.Limfocitele T reglatoare:Pot influneta forta si echilibrul raspunsului celulelor Th1si/sau Th2 prin inhibarea celulelor dendritice. Se crede, ca limfocitele T reglatoare elibereaza Il-10 si TGF-β si cantitati mici de Il-4. Activitatea acestor celulele T reglatoare se pare ca inhiba celulele dendritice si raspunsul imun al celulelor Th1 si Th2. Daca limfocitele T nu sunt activate, atunci celulele dentritice si celulele prezentataore de antigen sunt libere sa activeze si sa initieze raspunsul imun mediat de Th1 si Th2. Transportul limfocitelor T si B naive si activate :Dupa formarea lor, limfocitele T si B naive se indreapta spre diverse locatii, cum sunt limfonodurile periferice, foliculii limfoizi din mucoasele cecumului si colonului, placi Peyer si organe precum splina. Aceste celule exprima L-selectina si migreaza in sange de unde patrund, in aceste organe prin vase specializate denumite HEVs (high endothelial venules), care sunt venule postcapilare cu o membrana bazala subtire, cu celule endoteliale cu un aspect cuboidal si citoplasma abundenta. HEVs produc unele chemokine (CCL19, CCL21, CXCL12 si CXCL13) pentru a atrage limfocite T si B imature, care exprima receptori pentru aceste chemokine CCR7 (receptori pentru CCL19, CCL21) si/sau CXCR4 (receptor pentru CXCL12) si/sau CXCR5 (receptor pentru CXCL12). HEVs sunt localizate in zonele cu limfocite T (zona paracorticala a limfonodurilor, zonele interfoliculare din placile Peyer ), dar unele sunt localizate si in zone cu limfocite B, in special la periferia foliculilor limfoizi B. HEVs ale limfonodurilor periferice si ale placilor Peyer exprima adezine care mediaza adeziunea limfocitelor T si B, inclusiv ligandul nodulilor periferici addressin pentru L-selectin, ICAM 1, ICAM 2, VE-cadherin; totusi doar HEVs placilor Peyer exprima MAdCAM-1, un receptor pentru adezinele α-4/β-7 exprimate de limfocitele T si B destinate placilor Peyer si limfonodurilor enterice, care sunt componente cheie ale tesutului limfoid asociat mucoaselor. Adeziunea si migrarea transendoteliala a limfocitelor T activate: Lezinile inflamatorii cronice elibereaza chemokine, sfingozina 1-fosfat si alti stimuli chemoatractivi care atrag si activeaza limfocitele T. Limfocitele adera la celulele endoteliale activate din zonele cu inflamatie cronica, prin legarea stransa de peretele vascular,prin interactiunea dintre molecula de adeziune LFA-1 exprimata de limfocite cu ICAM-1 si ICAM-2 exprimate de celulele endoteliale. Limfocitele traverseaza

peretele vascular prin adeziunea dintre integrina LFA-1 si moleculele ICAM-1, JAM si PECAM-1. Celule NK (natural killers): Celulele NK elaboreaza citokine si au activitate citolitica. Ele sunt prezente in leziuni inflamatorii cronice, dar rolul lor variaza in functie de caracteristicile stimulului. Celulele NK pot distruge alte celule “straine” in absenta celulelor prezentatoare de antigen, necesare limfocitelor T. Celulele NK sunt activate de tipul I de interferon si de IL-12. Similar limfocitelor T, celulele NK pot ucide alte celule cu ajutorul perforinelor si/sau granzymelor si TNF inrudit cu ligandul inductor de apoptoza (TRAIL). Ele mai elibereaza si γ-IFN, β-TNF si α-TNF. Deoarece celulelor NK le lipseste specificitatea pentru antigen necesara limfocitelor T, ele ar putea contribui la aparitia si evolutia bolilor autoimune. Doua subtipuri de celule NK umane au fost identificate conform expresiei pe suprafata celulara a CD56. Primul tip CD56dim NK, reprezinta majoritatea celulelor NK si sunt celule efectoare cu rol in citotoxicitatea naturala si in citotoxicitatea celulara dependenta de anticorpi. In contrast, celulele CD56bright NK secreta citokine cu rol in modularea raspunsului imun. Plasmocitele:In prezenta unor stimuli adecvati, cum este stimularea antigenica intensa si prezentarea de antigene limfocitelor B, cele din urma se vor diferentia in plasmocite, care pot secreta imunoglobuline, care se leaga si opsonizeaza antigenele, facilitand astfel fagocitoza. Plasmocitele se formeaza la nivelul limfonodurilor, la suprafata mucoaselor sau la nivelul leziunilor. Maduva osoasa contine o populatie de plasmocite, care poate sa creasca in anumite boli si trebuie diferentiata de acumularile neoplazice care apar in mieloamele multiple. Plasmocitele din maduva sunt localizate in vecinatatea vaselor de sange si pot patrunde foarte repede in circulatie daca e nevoie. Similar, plasmocitele din sinusurile medularei limfonodurilor pot patrunde in vasele limfatice si in final in sange; totusi, sangele periferic contine, in mod normal cateva plasmocite. In exudatul inflamator cronic, plasmocitele pot fii intalnite, in numar mai mic si amestecate cu limfocite si macrofage. Plasmocitele predomina in anumite inflamatii cronice, cum este colita cronica la caini si pisici, stomatita si pododermatita limfoplasmocitara a pisicilor, dermatitele cronice de la orice specie de animal domestic si nefritele interstitiale de la caine si pisica. Eozinofilele: Diferite tipuri de inflamatii cronice si granuloame contin un numar mai mic sau mai mare de eozinofile. In exudatele inflamatorii cronice, eozinofilele sunt recrutate si stimulate sa prolifereze de cativa mediatori, cei mai importanti fiind IL-5 si eotaxina. In starile inflamatorii cronice care contin eozinofile, cum este astmul la om, se crede ca exista o modificare a Th2, rezultand cresterea concentratiilor de chemokine cum sunt eotaxinele din tesuturi. Mastocitele:Mastocitele sunt foarte asemanatoare cu macrofagele, in tesuturile colorate H&E, si de aceea de cele mai multe ori nu sunt considerate ca si componente ale leziunilor inflamatorii cronice. Totusi, daca se folosec coloratii speciale, ca si Giemsa, se vor pune in evidenta un numar mare de mastocite, identificate prin garnulele metacromatice caracteristice. De exemplu, leziunile pulmonare cronice, (fibroza sau hiperplazia epiteliului alveolar) care apar in urma pneumoniilor severe produse de Mannheimia haemolityca, foarte frecvent contin un numar crescut de mastocite si cantitati scazute de fibre de subtanta P.

Motivul prezentei mastocitelor in focarele inflamatorii cronice este legat de productia acestora a unor enzime proteolitice, cum sunt chimaza sau tryptaze. Aceste enzime au un rol fiziologic foarte important in remodelarea matricei extracelulare. Cresterea numarului de mastocite in penumoniile subacute si cronice produse de Mannheimia heamolityca si in zonele de fibroza, se face prin infiltrarea si proliferarea acestora in situ. In inflamatiile severe are loc o pierdere a fibrelor de substanta P, iar mastocitele raspund la aceasta pierdere prin cresterea epxrimarii c-kit-ului, substanta cu rol important in reglarea proliferarii mastocitelor. Celulele endoteliale:Celulele endoteliale sunt necesare pentru neovascularizatia leziunilor inflamatorii cronice. Procesul de angiogenaza (neovascularizatie) din leziunile cronice este similar cu cel care apar in procesul de vindecare a ranilor si este determinat de hipoxie si de eliberarea a factorilor de crestere a celulelor endoteliale, cum sunt FGF,VEGF si PDGF. Celule endoteliale sunt interconectate prin jonctiuni stranse compuse din occludine, claudine si JAMs impreuna cu jonctiune aderente compuse din caderine vasculare endoteliale (VE-cadherin). In timp ce leucocitele migreaza printre celulele endoteliale , moleculele de adeziune a leucocitelor leaga o parte din aceste molecule intercelulare. De exemplu molecula LFA-1 (CD11-α/CD18) leaga JAM-4, molecula VLA-4 (α-4/β-1) leaga VCAM-1 si JAM-B, si Mac-1 (CD11b/CD18)leaga JAM-C pentru a media pasajul leucocitelor printre celulele endoteliale. Aceste molecule sunt importante, mai ales pentru migrarea monocitelor si limfocitelor in leziunile inflamatorii cornice, pe la nivelul jonctiunilor celulelor endoteliale, prin furnizarea unui situs stabil desi temporar de atasare a leucocitelor (filopodia si lamellipodia).Vindecarea ranilor si angiogeneza:Imediat dupa aparitia unei rani incepe si procesul de vindecare. Tesuturile lezionate trec prin 4 faze temporare, ale vindecarii: hemostaza, inflamatie acuta, proliferare(granulation) si remodelare (maturare, contractare).Hemostaza este prima faza si apare imediat dupa producerea leziuni, doar daca nu este o problema de coagulare. In faza initiala hemostaza este controlata prin vasospasm, proces in care are loc vasoconstrictia ca raspuns la injurie. Acest spam dispare repede, iar vasele lezate se vor relaxa, permitand aparitia unei noi hemoragii daca trombocitele nu actioneaza la locul respectiv. In faza initiala a vasoconstrictiei, plachetele se grupeaza si adera la colagenul expus, in special colagenul din membranele bazale care sustin celulele endoteliale lezionate. Odata aderate, plachetele secreta substante vasoconstrictive, pentru: 1. a mentine constrictia vaselor sectionate2. a initia procesul de trombogeneza pentru a preveni hemoragiile ulterioare3. pentru a initia angiogeneza.Acest proces apare si in vasele de calibru mare, dar mai sunt implicati si alti factori fiziologici: scaderea presiunii sanguine si blood shunting?.(sunturi vasculare).La 24 de ore de la injuria vasculara, faza de inflamatie acuta este pe deplin instalata si poate dura pana la 96 de ore sau mai mult daca procesul de vindecare este complicat de infectii, traume, sau alte cauze. In acesta faza se pot observa semnele cardinale ale inflamatiei(rubor, calor, dolor, functio lessa). Neutrofilele si macrofagele fagociteaza iar prin enzimele lor degradeaza si indeparteaza resturile celulare rezultate in urma leiziunilor tisulare. Macrofagele secreta substante cu rol chemotactic si factori de crestere care creaza mediul necesar pentru faza proliferativa. Faza proliferativa incepe la aproximativ 4 zile de la producerea leziunii si poate dura pana la 3-4 saptamani sau chiar mai mult in functie de dimensiunea ranii. Aceasta

faza este caracterizata de angiogeneza, epitelizare si stroma conjunctiva, necesare pentru a restabili structura si functia normala a tesutului respectiv. Procesul de vindecare a pielii in urma arsurilor de gradul 3 este un exemplu excelent pentru acest proces. Restabilirea structurii si functiei celulare este dependenta de :

1. retinerea elementelor stromale normale ale matricei extracelulare pentru a furniza un schelet structural necesar procesului reparatoriu

2. fibroblastele cu functii normale, miofibroblastele (fibroblaste contractile), celule endoteliale, pericite (componente non-endoteliale ale vaselor de sange) si celule epiteliale.

Procesul de remodelare(maturare, contractare) incepe la aproximativ 3-4 saptamani de la producerea leziunii, dar numai dupa fazele inflamatorie si proliferativa au evoluat si s-au incheiat normal. Aceasta faza cuprinde remodelarea tesutului de granulatie de catre tesutul conjunctiv imatur si conversia tesutului conjunctiv imatur in tesut conjunctiv matur prin formarea colagenului extracelular. Perioada de remodelare poate dura pana la 2 sau mai multi ani. Un element cheie al vindecarii ranilor il reprezinta matricea extracelulara si celulele stem de la nivelul stromei (fibroblaste, miofibroblaste). In lezunile usoare sau moderate, colagenul partial degradat, proteoglicanii si elastina, sunt degradate complet de catre metaloproteinaze si alte enzime, sunt indeparate de catre macrofage si apoi sunt resintetizate de carte fibroblastele ramase. Simultan fibroblastele si celulele endoteliale prolifereaza pentru a completa defectele tesutului de granulatie iar, celulele epiteliale, celulele endoteliale si unele celulele parechimatoase prolifereaza de-a lungul membranei bazale pentru a reface structura normala a tesutului. Daca membranele bazale sunt lezionate iar procesul de vindecare este intrerupt, atunci vindecarea completa este intarziata datorita necesitatii unei membrane bazale noi, pe care celulele endoteliale sa se poate atasa si alinia la resturile membranei bazale din zonele limitrofe injuriei. Daca procesul de vindecare este intarziat de catre infectii sau este ingreunat (datorita lipsei mari de substanta, cu pierdera stromei si a membranelor bazale), atunci pot aparea cicatrizari neregulate cu fibroza excesiva (cicatrici sau cicatrici hipertrofice) cu forme aleatorii si/sau metaplazia celulelor epiteliale suprapuse. Cele 4 faze descrise mai sus sunt asemenatoare pentru toate tesuturile si organele, dar fiecare sistem are celulele mezenchimale si parenchimatoase specifice care influenteaza procesul de vindecare. Vindecarea fracturilor cu formarea calusului si refacerea pielii prin reepitalizare sunt exemple foarte bune ale proceselor de vindecare si importanta tipurilor celulare implicate. Per total procesul de vindecare, in special cel de la nivelul pielii, este adesea influentat de tipul de cicarizare: per primam sau per secundam. Vindecarea fracturilor, de exemplu, se realizeaza optim doar daca fragmentele osoase sunt aliniate si fixate in pozitia anatomica normala. Vindecarea (cicatrizarea) per primam sau per secundam:Cicatrizare per primam la nivelul pielii se realizeaza cand cele 2 margini ale plagii se coopteaza direct si se reataseaza una la cealalta. Plagile care nu prezinta aceasta apropiere si apozitie a marginilor se vor cicatriza per secundam. In ranile cele mai simple, cum sunt cele prin taiere sau incizie de la nivelul pielii, produse de un chirurg, initial este o hemoragie de la vasele de sange lezionate, urmata de retractia si constrictia vaselor. La nivelul plagii are loc depunerea de fibrina, scurgerea proteinelor plasmatice, formarea coagulului, agregarea trombocitelor si aparitia infiltratului cu neutrofile. Procesul de vindecare al ranilor este dependent de unii factori, care includ: proximitatea marginilor plagii, prezenta sau absenta corpilor straini sau a agentilor infectiosi, starea generala si capacitatea de vindecare a

organismului. In conditii ideale, cum sunt cele din timpul unei interventii chirurgicale, vindecarea per primam este cea dorita. Aceasta se produce in plagi aseptice, pe cand vindecarea per secundam are loc in plagile septice, care prezinta corpi straini, sau plagile de dimensiuni mari, cu lipsa de substanta si cu marginile indepartate. Cicatrizarea per primam:Apare in primele 2, 3 zile in piele daca marginile sunt aseptice si afrontate, cu ajutorul firelor de sutura sau bandaje. In acesta perioada hemoragia, proteinele plasmatice si detritusurile celulare de la nivelul plagii sunt fagocitate si indepartate de catre macrofage, apar vasele de neo-formatie iar matricea extracelulara este sintetizata pentru a completa lipsa de substanta rezultata in urma leziunii. Cu timpul (cateva saptamani) aceasta structura stabila de la nivelul dermului va fii inlocuita de fibre de colagen care vor suferi un proces da maturare continuu, atribuind pielii o structura si o rezistenta aproape normala dupa cicatrizare. Concomitent celulele scuamoase ale stratului bazal sufera un proces de hiperplazie si acopera portiunile de tesut lipsa, in 3-5 zile. Acest tip de cicatrizare lasa foarte putine urme ale leziunii, cu exceptia unuei usoare fibroze in dermul superficial si pierderea anexelor (foliculi pilosi, glande sebacee si glande sudoripare) la locul leziunii. Cicatrizarea per primam este scopul fiecarui chirurg pentru vindecarea inciziilor efectuate in timpul actului operator. Cicatrizare per secundam:Apare, de obicei, cand marginile plagii nu sunt afrontate corespunzator. In acest tip de cicatrizare tesutul conjunctiv este sintetizat excesiv fara a fii aranjat sau organizat in cadrul procesului de vindecare; totusi tesutul conjunctiv fibros completeaza lipsa de substanta din dermul superficial sau profund. Aceasta dezorganizare poate intarzia sau impiedica migrarea celulelor epiteliale care incearca sa acopere suprafata plagii si intrerup asezarea ordonata a matricei extracelulare in celula. In unele cazuri, tesutul conjunciv fibros se poate transforma in tesut de granulatie in care, din punct de vedere histologic, fibroblastele care prolifereaza sunt aranjate perpendicular pe noile capilare, iar axul lung al noilor capilare este aranjat perpendicalar cu suprafata pielii. Rezistenta la rupere a tesutului de granulatie este diminuata iar leziunea se poate rupe sau desira. Astfel, in cazul cicatrizarii per secundam locul poate ramane ulcerat, lipsit de par, si in unele cazuri tesutul fibros conjunctiv poate prolifera continuu, si poate proemina pe suprafata pielii ca o cicatrice hiperplastica. Vindecarea (cicatrizarea) insuficienta a plagilor:Pe langa factorii naturali care pot interfera cu procesul de vindecare al plagilor, cum sunt coprii straini, infectiile si neoplasmele, anumite conditii pot prevenii sau pot impiedica procesul de cicatrizare, chiar si cel de cicatrizare per primam. De exemplu, alterarea depunerii de colagen si de proteine ale matricei extracelulare poate sa apara in osteogenesis imperfecta datorita productiei de colagen de tip I. In mod similar, sinteza insuficienta, cross-linking, hidroxilarea sau procesul de posttranslationare a colagenului pot intarzia procesul de vindecare la indivizii cu sindromul Ehlers-Danlos. Hiperglicozilarea proteinelor, care poate sa apara in cazul diabetului zaharat, pot altera procesul de vascularizatie, ducand la ulcer diabetic si la inhibarea procesului de vindecare.Unele substante chimioterapice pot impiedica proliferarea celulara si astfel pot intarzia procesul de vindecare. Cateva chimioterapice de ultima generatie, in special cele care tintesc proliferarea celulelor endoteliale, pot influenta foarte mult procesul de neovascularizatie atat de vitala pentru vindecarea eficienta a ranilor. La oameni, porci de guinea si alte specii care nu pot sintetiza vitamina C, deficitul alimentar al acestei vitamine poate determina aparitia unei boli, denumite scorbut, in care este o scadere a sintezei hidroxiprolinei din colagen si o vindecare slaba a ranilor.

Infometarea extrema, malnutritia si cahexia datorita cancerului sau pierderea in greutate datorita chimioterapiei pot interfera cu sinteza si depunerea proteinelor matricei extracelulare datorita bilantului energetic negativ si lipsa AA, sintetizati in mod normal in ficat. Astfel acesti indivizi dar si pacientii care prezinta arsuri grave, au nivele serice foarte scazute pentru albumina, care duc la scaderea presiunii oncotice, insuficenta resorbtiei a lichidului de la nivelul plagii si acumularea lichidului de edem . Exprimarea genelor responsabile pentru cicatrizarea ranilor:Procesul de vindecare necesita activarea unor gene ale celulelor viabile, cum sunt macrofagele, fibrobalstele si celulele endoteliale adiacente tesutului lezionat. Cum a mai fost mentionat, macrofagele fagociteaza resturile celulare si degradeaza matricea extracelulara. Impreuna cu fibroblastele elibereaza factori de crestere pentru a intensifica proliferarea celulelor endoteliale responsabile de neovascularizatie, a fibroblastelor pentru depunerea matricei extrecelulare nou formata, a miofibroblastelor pentru retractia plagii si a celulelor parenchimatoase pentru refacerea structurii si functiei normale a tesutului. Exprimarea genelor de catre celulele de la nivelul unei plagi este in mare masura reglata de nivelul oxigenului. In mijlocul plagii, este in general o cantitate scazuta de oxigen datorita lezionarii vaselor. Nivelul normal de saturatie in oxigen a tesuturilor este de 90%, si este insotit de activitatea crescuta a unei enzime prolyl hidroxylase, o enzima care pozitioneaza o grupare hidroxil la grupul de factori de inducere a hipoxiei α (HIF-α). In conditii de hipoxie, cum sunt cele dintr-o plaga sau din neoplasme, activitatea prolyl-hidroxilazei este scazuta si astfel scade si hidroxilarea HIF-α. HIF-α nehidroxilat se combina cu HIF-β si induce transcriptia elementelor responsabile de hipoxie (HRE) la nivelul genomului. HRE includ enzime glicolitice, factori de crestere si proteine pentru legarea fierului. Gena EGR-1 (early growth response) este un alt factor de transcriptie activat in plagi determina exprimarea factorilor de crestere si a citokinelor. Activitatea HIF-α si a EGR-1 in conditii de hipoxie conduc la o crestere a transcriptiilor celulare care regleaza genele raspunzatoare de glicoliza (transportori ai glucozei, hexokinazele 1 si 2, lactat dehidrogenaza, fosfofructokinaza), de proliferarea celulelor endoteliale si a fibroblastelor (TGF-β, VEGF) si sechestrarea de fier (ceruloplasmina, receptorii de transfer ). Aceste gene asigura supravietuirea celulei in conditii de hipoxie, intesifica proliferarea celulara, in special celulele vitale pentru “reparat” (celule endoteliale, fibroblaste) si intarzie sau modifica diferentierea altor celule (epiteliale sau parenchimatoase) pana cand proliferarea celulelor endoteliale si a fibroblastelor s-a sfarsit. Degradarea celulelor si a componentelor tisulare de la nivelul plagilor:Majoritatea plagilor prezinta o zona centrala compusa din: 1.celule necrozate sau degenerate, reprezentate de celulele parenchimatoase, fibroblaste, si celule endoteliale, dar si infiltrat leucocitar compus din neutrofile, macrofage, limfocite, mastocite; 2. produsi ai inflamatiei (citokine, eicosanoide, chemokine, si receptorii acestora); 3. proteine serice (albumine, proteine ale fazei acute, complement) 4. Factori ai coagularii (fibrina); 5.matricea extracelulara. Majoritatea acestora si madiatorii trebuie sa fie indepartate pentru ca procesul de cicatrizare sa decurga normal. Celulele cu rol fagocitar, cum sunt neutrofielele si macrofagele, au un rol foate importana in acest proces de “curatere” de la nivelul plagilor, prin fagocitarea particulelor, insotita de degradarea lizozomilor cu eliberarea enzimelor in tesuturi. In completare, macrofagele au un rol major in preluarea celulelor apoptotice care apar in urma actiunii TNF-α-ului si a altor stimuli inflamatori pro-apoptotici. Matricea

extracelulara este foarte greu de degradat. Totusi macrofagele si fibroblastele sunt cheia acestui proces prin eliberarea metaloproteinazelor matricei care degradeaza matricea extracelulara. Degradarea matricei extracelulare: Matricea extracelulara este compusa din proteine si un “gel” format din proteoglicani in care acestea se afla. Inconjoara si uneste celulele din tesuturile conjunctive, cum sunt fibroblastele, vasele sanguine, vase limfatice, mastocitele rezidente, macrofagele, celule dendritice si celulele parenchimatoase sau epiteliale invecinate. Matricea extracelulara influenteaza dezvoltarea celulelor, polaritatea si functia celulor epiteliale.Toate leziunile tisulare sunt insotite de distrugerea si degradarea matricea extracelulara. Acest proces apare in urma separarii fizice sau a ruperii, in urma actiunii proteinelor plasmatice, infiltrarea cu celule inflamatorii, si a degradarii de catre enzime, in special metaloproteinaze (MMP). Macrofagele, fibroblastele, mastocitele si majoritatea leucocitelor produc MMP. Multe MMP au fost denumite initial dupa matricea extracelulara pe care au degradat-o (ex. colagenaze), dar acuma se cunoaste fapul ca MMP nu sunt specifice doar unui singur substart al matricei extracelulare, de aceea au fost reclasificate dupa un sistem numeric, cunoscanda-se 20 de metaloproteinaze matriceale (de la 1 la 20). De exemplu colagenaza este acum denumita MMP-1, gelatinaza este MMP-2, stromelysina este MMP-3 si matrilisina este MMP-7. Metaloproteinazele matriceale degradeaza colagenul, gelatine, elastina, agrecanul, veersicanul, proteoglicanul, tenascina, laminina, fibronectina si alte componente ale matricei extracelulare. Domeniul enzimatic al MMP contin 3 histidine reziduale care formeaza un complex cu zincul. Activitatea MMP este reglata de inhibitorii tisulari ai MMP si sunt activate si de prezenta zincului. Unele proteaze serice, cum este factorul de activare a plasminogenului din tesuturi (tPA) si activatorul urokinazei plasminogene (uPA) degradeaza si remodeleaza componentele matricei extracelulare. Fragmentele proteice degradate de catre MMP, tPA, uPA sau din alte procese de degradare, sunt indepartate de la nivelul plagilor prin drenajul limfatic si fagocitoza efectuata de macrofage si neutrofile. Proteoglicanii sunt, in mare, degradati de catre enzimele lizozomale ale macrofagelor si neutrofilelor. Resinteza matricei extracelulare:Sinteza colagenului si proteinelor matriceale:Proteinele structurale ale matricei extracelulare includ unele tipuri de colagen, elastina si proteine de adeziune care includ fibronectine, laminine, tenascine si vitronectine. Majoritatea tesuturilor au un singur tip de colagen care predomina. De exemplu, tipul I de colagen predomina in tesutul osos, piele si tendoane; tipul II este prezent in cartilaje si umoarea vitroasa; tipul III este prezent in piele si muschi; tipul V si VI este prezent in tesuturile interstitiale; tipul VI in apropierea epiteliilor; tipul VIII in apropierea celulelor endoteliale; si colagenul tipul X si XI sunt prezente in cartilagii. Tipul IV este prezent mai ales in membrana bazala impreuna cu laminina, entactina, un proteoglican heparin sulfat si perlecan. In structura matricei extracelulare se gasesc molecule de elastina, si confera elasticitate si flexibilitate tesuturilor. Fibrele de colagen, lamininele, fibronectinele, tenascinele si alte proteine ale matricei extracelulare se leaga de celulele tesutului conjunctiv, prin intermediul integrinelor acestor celule, care au secvente de ADN specifce, secvente RGDS. De exemplu, laminina se leaga de integrina-α2β1 a celulelor endoteliale; alte fibre de colagen se leaga de integrina-α6β1 a celulelor epiteliale iar fibronectina si vitronectian se leaga la integrina-α5β3. Portiunea intracelulara a integrinelor interactioneaza cu citoscheletul

celulelor si astfel leaga centrul extracelular cu activitatea celulara, cum este: cresterea celulelor, diferentierea, proliferarea si senescenta celulara.Productia de colagen de catre macrofage:Ribozomii fibrobalstelor produc aproximativ 30 de tipuri de lanturi α de colagen care sunt compuse din segemente repetitive de x,y glycina. Totusi la nivelul RER, resturile de praline si lisina din aceste lanturi de colagen, sunt hidroxilate, iar acest proces necesita prezenta vitaminei C. Aceste lanturi sunt apoi glicozilate, aranjate sub forma unui triplu helix, si in final sunt eliberate in spatiul extracelular ca si procolagen. Capetele moleculelor de procolagen sunt clivate enzimatic rezultand fibre denumite tropocolagen. Legaturi intre fibrele de colagen apar la nivelul resturilor de lizina si hidroxilizina in urma activitatii enzimelor lizil oxidaze, iar aceste legaturi confera rezistenta si elasticitate colagenului. Sinteza proteoglicanilor: Proteoglicanii sunt produsi de fibroblaste. Ei retin apa si sunt vitali pentru hidratarea matricei extracelulare. Proteoglicanii au un centru proteic inconjurat de o retea de lanturi de glicozaminoglicani (GAG). GAG sunt incarcati negativ, de obicei contin multi sulfati, si lanturile de polizaharide sunt legate covalent la resturile de serina din nucleul proteic. Majoritatea GAG contin concentratii mari de N-acetilglucozamina. Acidului hialuronic ii lipsesc sulfatii si nu este conectat la nucleul proteic. GAG sunt elementul cheie in capacitatea de retinere a apei a proteoglicanilor. Hidratarea proteoglicanilor matricei extracelulare confera flexibilitate si elasticitate tesuturilor. Proteoglicanii heparan sulfati, cum sunt syndecan, decorin sau perlecan inconjoara si marginesc celulele si membranele bazale. Syndecan este o proteina integrala transmembranara care leaga chemokinele. In inflamatii, syndecanii pot elibera chemokinele, care ulterior determina infiltratul leucocitar.

Fibroblastele si mecanismele fibrozei:Fibroblastele se aranjeaza pe directia de stres a planurilor tisulare (liniile Langer sau linii de tensiune). La animalele patrupodale, aceste linii sunt in general dorso-ventrale pe abdomen si torace (plan axial) si paralele pe axul lung al membrelor (plan apendicular). Efectuarea inciziilor chirurgicale in lungul liniilor Langer se intind printre benzile de tesut conjunctiv fibros si au tendinta de a coopta marginile plagii impreuna. Aceste incizii reduc aparitia cicatricilor post-operatorii.Fibroblastele, mai ales cele ale pisicilor sunt sensibile la injurii si inflamatii. De fapt, la pisici, injuriile fibroblastelor au fost asociate cu transformarea neoplazica a acestora. De exemplu, leziunile traumatice ale cristalinului determina inflamatie intraoculara si proliferarea fibroblastelor, si in unele cazuri chiar fibrosarcoame. In completare, proliferarea fibroblastelor si fibrosarcoamele sunt foarte frecvente la pisica la locul de inoculare a vaccinurilor. Initial in timpul hemostazei si a fazei inflamatorii din procesul de cicatrizare a unei plagi, fibrina si proteinele serice formeaza o retea asemanatoare unui gel pentru migrarea fibroblastelor si a celulelor endoteliale pentru a forma tesutul de granulatie. Simultan, leucocitele si alte celule, cum sunt fibroblastele si celulele endoteliale, sunt stimulate de HIF-α si de factorul de crestere al epidermului (EGF) pentru a sintetiza si a elibera o gama variata de factori de crestere care rezulta in urma proliferarii si migrarii fibroblastelor. Acesti factori includ FGF-1 si FGF-2, PDGF, EGF, si TGF-β-1, 2 si 3. FGF, PDGF, IL-13, si TGF-β stimuleaza fibroblastele pentru a produce colagen, in timp ce FGF, VEGF, TGF-β, angiopectina si mastocitele induc proliferarea si migrarea celulelor endoteliale si produc membranele bazale pentru noile capilare.

Cu timpul tesutul conjunctiv provizoriu, nou fromat, este remodelat intr-o matrice noua. In tot acest proces, TGF-β are un rol central in activitatea fibroblastelor si in formarea colagenului, pentru ca este produs de plachete si macrofage, si induce chemotaximul macrofagelor, migrarea si proliferarea fibroblastelor, sinteza de colagen si proteinele matricei extracelulare. Morfologia tesutului de granulatie si a tesutul conjunctiv fibros:Tesutul de granulatie:Unele leziuni dezvolta un aranjament distinct al fibrelor tesutului conjunctiv, fibroblastelor, si vaselor de sange, denumit tesut de granulatie. Tesutul de granulatie este tesutul conjunctiv expus care se formeaza la nivelul unei plagi. De cele mai multe ori este rosu, hemoragic, si sangereaza usor cand este atins sau traumatizat datorita fragilitatii noilor capilare. In tesutul de granulatie fibroblastele si fibrele conjunctive sunt pozitionate paralel cu suprafata plagii si sunt aranjate perpendicular pe capilarele care prolifereaza. Cicatrizarea hipertrofica :Apare in urma proliferarii excesive a fibroblastelor si fibrelor de colagen. Cel mai bun exemplu este procesul care apare la nivelul pielii lezionate, din portiunea distala a membrelor cailor si poarta de numirea de “proud flesh”, aceasta este o masa mare, de tesut conjunctiv proliferativ cu aspect conopidiform, care nu poate fii acoperita de epiteliu. Nu se stie exact de ce acesata leziune este cel mai frecvent intalnita la cal, dar probabil este asociata cu elasticitatea mai scazuta a epidermului, la aceasta specie. Cheloidul este un tip special de tesut conjuctiv excesiv, care apare la oameni. Apare in urma traumatismelor pielii, are o incidenta de 5% pana la 16%, si este mai frecvent intalnita la persoanele de culoare, la hispanici si asiatici. Managementul clinic al cicatriciilor hipertrofice sau a cheloidului, este foarte dificil si includ corticosteroizi, bandaje compresive, terapie cu laser, crioterapie excizii chirurgicale, radiatii, chermoterapie cu fluorouracil, aplicare de silicon local, interferon, si medicamente cum este imiquimod care induc IFN-γ.Testul conjunctiv fibros:Este acumulare densa a fibroblastelor si a fibrelor de colagen la nivelul unei plagi. Caracteristicile histologice depind de severitatea si durata leziunii. Tesutul conjunctiv fibros contine un numar variabil de fibroblaste si fibre de colagen impreuna cu celule inflamatorii. In leziunile recente sunt prezente fibre de colagen foarte imature si edematoase si celule inflamatorii, in special neutrofile. Cu timpul tesutul conjunctiv fibros devine matur, colagenul devine foarte dens iar celulele inflmatorii se reduc considerabil. Odata format si ajuns la maturitate, tesutul conjunctiv fibros persista ani de zile, sau chiar toata viata. Retractia marginilor plagii:Reactia Scirrhous:In cazul arsurilor chimice sau termice foarte grave sau a leziunilor foarte intinse, procesul de vindecare si de formare a tesutul conjunctiv este unul foarte extins. Cu timpul aceste zone de tesut conjunctiv se retracta si supun, la tensiune, tesuturile invecinate sanatoase, rezultand o reactie Scirrhous care determina imobilitatea pielii din vecinatate sau chiar a intregului membru, insotite de durere si de deformarea regiunii. Retractia acestor plagi este, in mare, mediata de miofibroblaste. Similar in zonele de necroza si/sau inflamatie din ficat, pulmon, splina si rinichi, fibroza excesiva poate duce la formarea de traiecte conjunctive intre parenchimul vindecat si capsula sau tesutul conjunctiv interstitial. Cand acest tesut conjunctiv se contracta, in timpul procesului de vindecare, determina aparitia unor zone "excavate" pe suprafata organului, la fel cu cele care apar in urma infarctelor corticale renale

cronice. Daca aceste zone sunt multiple, suprafata organului are un aspect ondulat si/sau nodular, asemanator cu aspectul intalnit in ciroza hepatica. Miofibroblastele:Sunt fibroblaste specializate care au capacitate contractila. Se formeaza la nivelul plagilor drept raspuns la stresul la care sunt supuse aceste zone si in urma secretiei de TGF-β de catre plachete si macrofge, si numarul lor creste proportionla cu durata si severitatea plagii. Rolul lor este de e determina contractia plagii si de a apropia marginile acesteia, separate de edem si inflamatie. Fiziologic, miofibroblastele mai apar in tesuturi care au capacitate contractila, cum este submucoasa uterina, microvilii intesinali, stroma testiculara, ovarul, ligamnetul periodontal, stroma osoasa, capilare si pericite. Miofibroblastele au fibre de stres, fibre de actina si miozina, jonctiuni gap si un fibronexus. Fibronexus-ul este o regiune mecanotransductoare a membranei plasmatice, care este bogata in integrine. Acest fibronexus interconeteaza fibrele de actina intracelulare cu proteinele extracelulare, cum este fibronectina. Acestea furnizeaza un “sistem de ancorare” in timpul contractiei miofibrelor. In contrast, fibroblastele sunt lipsite de miofilamente contractile si un fibronexus. Polimerizarea actinei si contractilitatea miofibroblastelor este stimulata de Rho GTP-ase. Semnalizarea Rho induce contractilitatea miofibroblastelor si induce contractia permanenta a filamentelor din miofibroblaste. Aceasta contractie reduce suprafata leziunilor. Acest tip de contractie difera de contractia periodica care apare in celulele musculare netede. Angiogeneza şi procesul de vindecare a ranilorAngiogeneza=formarea de vase noi. Formarea de noi capilare implica urmatorii pasi:-Proteoliza matricei extracelulare si a membranelor bazale a vaselor de la marginea plagii pentru ca un nou “mugure” capilar sa se formeze si sa initieze migratia celulara-Migrarea celulelor endoteliale imature la nivelul plagii-Proliferarea celulor endoteliale pentru a forma “tubii endoteliali”solizi-Maturarea tubilor endoteliali in capilare noi cu formarea lumenului.-Formarea jonctiunilor gap inter-endoteliale si formarea complexului receptor/ligand responsabil de adeziunea leucocitelor pe suprafata celulelor endoteliale.-Recrutarea de pericite si celule musculare netede necesare pentru etapa finala de diferentiere a vaselor nou formate.Acest proces apare datorita procesului de vindecare si cicatrizare asigurand zonei lezionate oxigenul necesar, indeparteaza dioxidul de carbon si alti produsi de metabolism, asigura caile vasculare necesare celulelor stem pentru a ajunge la nivelul leziunii. Initierea proliferarii celulelor endoteliale:Factorii de crestere ai celulelor endoteliale:Formarea de noi vase incepe prin proliferarea mugurilor endoteliali din vasele din tesuturile viabile invecinate si pot provenii din celulele endoteliale precursoare de la nivelul maduvei osoase (EPC). Acesti “muguri” se dezvolta in plagi in cursul procesului de cicatrizare, se interconecteaza si revascularizeaza zona, si in final se diferentiaza in vase mature. Initial mugurii vasculari se formeaza, si celulele migreaza la nivelul plagii sub influenta autocrina a HIF-α si EGF, care intensifica exprimarea genelor responsabile pentru supravietuirea celulelor in conditii de hipoxie. In acelasi timp, factorii de cretere FGF, VEGF A, angiogenine si efrine, eliberati de macrofage, celule endoteliale si fibroblaste, adera la nivelul receptorilor celulelor endoteliale si determina proliferarea acestora. VEGF A stimuleaza faza initiala a

proliferarii celulelor endoteliale prin legarea la receptorul VEGF R2 de la nivelul celulelor endoteliale. Faza a doua a procesului de proliferare se pare ca implica angiopoietina 1 si receptorul ei Tie2. Migrarea celulelor endoteliale mediata de integrine:Celulele endoteliele nou-formate si fibroblastele, migreaza la nivelul zonei lezionate si se leaga de fibrinogen, de proteinele plasmatice si de componentele matricei extracelulara proaspat formate, cum sunt heparan sulfatii, condroitin sulfati, colagen de tip III, laminina, vitronectine si fibronectine. Aceasta aderare este mediata de moleculele de adeziune exprimate de celulele endoteliele si fibroblastele. Aceste molecule de adeziune includ integrinele-α5 si β3 care leaga fibrina si fibronectina. Remodelarea vasculara:Noile vase de sange formate, sunt initial aranjate foarte lax si au nevoie de remodelare pentru a devenii mature. In urma remodelarii celulele endoteliale produc o membrana bazala matura. In completare, celulele musculare netede si pericitele se pot forma in grosimea peretelui vascular, si fibroblastele pot forma fibrele adventicei, in functie de tipul de vas: capilar, artera, vena sau vas limfatic. Factori inhibitori sau de reglare a cresterii celulelor endoteliale: Factorii inhibitori ai angiogenezei sunt produsi de celulele endoteliele, macrofage si fibroblaste. Acesti factori echilibreaza raspunsul proliferativ al angiogenezei pentru a prevenii proliferarea exagerata a celulelor endoteliale. Acesti factori inhibitori includ angiostatina, endostatina, trombospondina si chemokine CXC specializate. Acesti factori inhibitori sunt studiati intens pentru potentialul rol chemoterapeutic impotriva anumitor tipuri de cancer. Epitelizarea in procesul de cicatrizare a ranilor:Epitelizarea (reepitelizare) este procesul prin care pielea si mucoasele inlocuiesc epiteliul superficial distrus si pierdut in urma lezionarii tesutului. Celulele epiteliale de la marginea plagii prolifereaza aproape imediat dupa producerea leziunii pentru a acoperi zona denudata. In conditii normale acest proces este rapid, si cicatrizarea per primam apare in 3-5 zile. In cursul procesului de cicatrizare a unei plagi, cheratinocitele si celulele epiteliale trebuie sa migreze pe suprafata zonei lezionate pentru a inlocui lipsa de substanta. Inainte ca aceasta migrare celulara sa poata avea loc, celulele epiteliale trebuie sa “renunte” la conexiunile pe care acestea le au cu membranele bazale si cu celulele invecinate. Membranele bazale intacte stimuleaza procesul de reepitelizare:Prezenta sau formarea rapida de membrane bazale la nivelul unui tesut lezionat faciliteaza proliferarea celulelor epiteliale viabile de la marginile plagii. De exemplu, in cazul lezionarii enterocitelor sau a celulelor tubilor uriniferi proximali, raspunsul imediat este al celulelor proximale care se extind si acopera zona de membrana bazala denudata, iar daca acesta zona este mai mare, aceste celule devin alugite si subtiri. In acelasi timp, incepe proliferarea celulelor epiteliale viabile, iar aceste celule migreaza de-a lungul membranei bazale pentru a acoperi zona denudata si pentru a inlocui celulele moarte. In lipsa mebranei bazale, proliferarea celulara este haotica. Celulele musculare scheletice si fibrele axonale sectionate se vor regenera in cadrul unei structuri tubulare inconjurata de membrana bazala si de endonerv. Componentele membranei bazale includ laminina, colagen de tip III, si proteoglicanii asociati, reprezinta substratul la care celulele epiteliale vor adera (prin intermedul integrinelor), vor prolifera si vor migra de-a lungul membranei. Initierea proliferarii celulelor epiteliele:Factorii de crestere sunt vitali pentru proliferarea cheratinocitelor, celulelor epiteliale, celulelor tubilor renali si a altor tipuri de celule parenchimatoase. In piele sau alte

epitelii de suprafata, factorul de crestere a cheratinocitelor (KGF) si receptorul EGF al celulelor epiteliale induce semnalul de transductie, care activiaza protein-kinazele mitogene (MAPK) care determina trecerea celulelor din faza nonproliferativa G0, a ciclului celular, intr-o faza proliferativa a ciclului. Factorul de crestere a hepatocitelor (HGF) induce proliferarea hepatocitelor si factorul de crestere neuronal (NGF) intensifica cresterea fibrelor nervoase. Cresterea celulara este reglata de catre: 1. cantitatea de factori de crestere produsi; 2. nivelul expresiei receptorilor factorilor de crestere; 3. semnalele inhibitorii din partea altor factori de crestere 4. microclimatul local care include prezenta oxigenului si nutrientilor; 5. atasarea integrinelor la nivelul membranelor bazale. Desi TGF-β determina proliferarea fibroblastelor si depunerea de colagen, TGF-β inhiba proliferarea celulelor epiteliele in multe organe parenchimatoase. Diferentierea epiteliilor:Dupa completarea zonelor epiteliele denudate din tesuturi si organe, diferentierea celulara este necesara pentru ca tesutul sau organul sa isi reia functia normala. FGF 10 este factorul cheie in initierea procesul de cicatrizare la nivelul pielii si epiteliului pulmonar. FGF 10 se leaga la nivelul receptorului FGF R III, care prin intermediul proteinei osoase morfogenice 4 (bone morphogenic protein 4) si “sonic hedgehog “(o proteina pentru semnalizarea dezvoltarii tiparelor) intensifica exprimarea anumitor factori de crestere, inclusi GATA-6, factorul de trascriptie tiroidiana-1 (TTF-1), factorul nuclear hepatocitar-β (HNF-β) si factorul hepatocitar homolog-4 (HFH-4). Fiecare dintre acesti factori de trasncriptie intensifica exprimarea genelor care regleaza o funtie specifica sau o celula particulara. In pulmon, de exemplu, TTF-1 determina productia de proteine surfactante A,B si C, si HFH-4 stimuleaza formarea de cili. Activitatea acestor factori de trasncriptie este redusa in prezenta NF kappa B, un mediator important al inflamatiei. Astfel, procesele inflamatorii intercurente pot interfera cu diferentierea epiteliilor si a celulelor parenchimatoase, iar acest lucru inhiba sau intarzie reepitelizarea. Metaplazia in procesele de cicatrizare:Unele plagi nu se vindeca corespunzator si se pot transforma in cicatrici hipertrofice care interfereaza cu procesul de crestere a celulelor epiteliale si parenchimatoase. Aceste plagi pot deveni ulcerate sau pot ramana in structura organelor parenchimatoase; portiunea lezionata poate fii inlocuita de fibroblaste sau celule inflamatorii, in loc sa fie inlocuite de celulele parenchimatoase. In oricare dintre situatii, celulele stem epiteliele sau parenchimatoase vor incerca, continuu, sa acopere sau sa completeze defectele de la nivelul leziunii. Cu timpul, aceste celule se pot transforma in alt tip de celule sau teusturi. De exemplu, regiuni de la nivelul pulmonului expuse timp indelungat fumului de tigara, se poate transforma din epiteliul pseudostratificat in epiteliu squamos stratificat, sau portiuni inferioare ale esofagului supuse timp indelungat la acidul gastric, se pot transforma in celule scuamoase. Metaplazia osoasa si cartilaginoasa poate sa apara in ranile persistente. In general, celule care au suferit mertaplazia au fie: 1. un set de factori de transcriptie alterat si care este exprimat exagerat si/sau 2. exprimarea redusa a factorilor de transcriptie, care in mod normla sunt activi in tesuturile respective. Rezultatul este conversia fenotipului celular in alt fenotip. De cele mai multe ori, daca stimulul initial este indepartat, celulele pot reveni la fenotipul initial.