Фиброз , также известный как фиброзное рубцевание , представляет собой патологическое заживление ран , при котором соединительная ткань заменяет нормальную паренхиматозную ткань до такой степени, что она остается бесконтрольной, что приводит к значительному ремоделированию ткани и образованию постоянной рубцовой ткани . [1] [2]
Повторные травмы, хроническое воспаление и восстановление подвержены фиброзу, при котором фибробласты производят случайное чрезмерное накопление компонентов внеклеточного матрикса, таких как коллаген, что приводит к образованию постоянного фиброзного рубца. [1]
В ответ на травму это называется рубцеванием , а если фиброз возникает из одной клеточной линии, это называется фибромой . Физиологически фиброз способствует отложению соединительной ткани, которая может нарушать или полностью подавлять нормальную архитектуру и функцию основного органа или ткани. Фиброз можно использовать для описания патологического состояния избыточного отложения фиброзной ткани, а также процесса отложения соединительной ткани при заживлении. [3] Фиброз , определяемый патологическим накоплением белков внеклеточного матрикса (ECM), приводит к рубцеванию и утолщению пораженной ткани — по сути, это усиленная реакция заживления ран, которая мешает нормальной функции органа. [4]
Физиология
Фиброз похож на процесс рубцевания, поскольку в обоих случаях задействованы стимулированные фибробласты , образующие соединительную ткань , включая коллаген и гликозаминогликаны . Этот процесс начинается, когда иммунные клетки, такие как макрофаги, выделяют растворимые факторы, которые стимулируют фибробласты. Наиболее хорошо изученным профибротическим медиатором является TGF бета , который высвобождается макрофагами, а также любой поврежденной тканью между поверхностями, называемой интерстицием . Другие растворимые медиаторы фиброза включают CTGF , фактор роста тромбоцитов (PDGF) и интерлейкин 10 (IL-10). Они инициируют пути передачи сигнала, такие как пути AKT/mTOR [5] и SMAD [6] , которые в конечном итоге приводят к пролиферации и активации фибробластов, которые откладывают внеклеточный матрикс в окружающую соединительную ткань. Этот процесс восстановления тканей является сложным, с жесткой регуляцией синтеза и деградации внеклеточного матрикса (ECM), обеспечивающей поддержание нормальной архитектуры ткани. Однако весь процесс, хотя и необходим, может привести к прогрессирующей необратимой фиброзной реакции, если повреждение тканей является серьезным или повторяющимся, или если сама реакция заживления ран становится дерегулированной. [4] [7]
Анатомическое расположение
Фиброз может возникать во многих тканях организма, обычно в результате воспаления или повреждения. Общие места фиброза включают легкие, печень, почки, мозг и сердце:
Микрофотография, показывающая цирроз печени. Ткань в этом примере окрашена трихромным красителем, при котором фиброз окрашен в синий цвет. Красные области — это узелковая ткань печени.
Мостовой фиброз. Развитая стадия фиброза печени, наблюдаемая в прогрессирующей форме хронических заболеваний печени. Термин «мостик» относится к образованию «моста» полосой зрелой и толстой фиброзной ткани от портальной области к центральной вене. Эта форма фиброза приводит к образованию псевдодольок. Было показано, что длительное воздействие гепатотоксинов, таких как тиоацетамид, четыреххлористый углерод и диэтилнитрозамин, вызывает мостовидный фиброз на экспериментальных моделях животных. [8]
Старение звездчатых клеток печени может предотвратить прогрессирование фиброза печени, хотя это еще не применяется в качестве терапии из-за рисков, связанных с дисфункцией печени. [9]
Интерстициальный фиброз , описанный в случаях застойной сердечной недостаточности и гипертонии, а также как часть нормального клеточного старения. [11]
Замещающий фиброз , указывающий на повреждение тканей в результате перенесенного инфаркта миокарда . [11]
Здоровый миокард против интерстициального фиброза при дилатационной кардиомиопатии. Альциановая синяя окраска.
Заместительный фиброз при инфаркте миокарда носит бескрайний и плотный характер.
Исторически фиброз считался необратимым процессом. Однако несколько недавних исследований продемонстрировали обратное развитие в печени и легочной ткани [14] [15] [16] , а также в случаях фиброза почек, [17] миокарда, [18] и орально-подслизистого фиброза. [19]
Рекомендации
^ abc Wynn TA (август 2004 г.). «Фиброзное заболевание и парадигма T(H)1/T(H)2». Обзоры природы. Иммунология . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 4 (8): 583–594. дои : 10.1038/nri1412. ПМК 2702150 . ПМИД 15286725.
^ Бирбрайр А., Чжан Т., Files DC, Маннава С., Смит Т., Ван З.М. и др. (ноябрь 2014 г.). «Перициты типа 1 накапливаются после повреждения тканей и производят коллаген органозависимым образом». Исследования и терапия стволовыми клетками . 5 (6): 122. дои : 10.1186/scrt512 . ПМЦ 4445991 . ПМИД 25376879.
^ «Словарь дерматопатологических терминов». ДермНет Новая Зеландия .
^ ab Нири Р., Уотсон С.Дж., Боуг Дж.А. (2015). «Эпигенетика и заживающая рана: роль метилирования ДНК при фиброзе». Фиброгенез и восстановление тканей . 8:18 . дои : 10.1186/s13069-015-0035-8 . ПМК 4591063 . ПМИД 26435749.
^ Митра А., Луна Дж.И., Марусина А.И., Мерлеев А., Кунду-Райчаудхури С., Фиорентино Д. и др. (ноябрь 2015 г.). «Двойное ингибирование mTOR необходимо для предотвращения фиброза, опосредованного TGF-β: последствия для склеродермии». Журнал исследовательской дерматологии . 135 (11): 2873–2876. дои : 10.1038/jid.2015.252. ПМЦ 4640976 . ПМИД 26134944.
^ Лиск А, Авраам DJ (май 2004 г.). «Передача сигналов TGF-бета и фиброзный ответ». Журнал ФАСЭБ . 18 (7): 816–827. CiteSeerX 10.1.1.314.4027 . doi :10.1096/fj.03-1273rev. PMID 15117886. S2CID 2027993.
^ Мейер К.К. (май 2017 г.). «Легочный фиброз, часть I: эпидемиология, патогенез и диагностика». Экспертное обозрение респираторной медицины . 11 (5): 343–359. дои : 10.1080/17476348.2017.1312346. PMID 28345383. S2CID 42073964.
^ Двиведи Д.К., Йена ГБ (ноябрь 2018 г.). «Глибенкламид защищает от вызванного тиоацетамидом повреждения печени у крыс Wistar: исследование активации NLRP3, MMP-2 и звездчатых клеток». Архив фармакологии Наунина-Шмидеберга . 391 (11): 1257–1274. дои : 10.1007/s00210-018-1540-2. PMID 30066023. S2CID 51890984.
^ Чжан М., Серна-Салас С., Дамба Т., Боргесан М., Демария М., Мошаге Х. (октябрь 2021 г.). «Старение звездчатых клеток печени при фиброзе печени: характеристики, механизмы и перспективы». Механизмы старения и развития . 199 : 111572. doi : 10.1016/j.mad.2021.111572 . PMID 34536446. S2CID 237524296.
^ Валентейн Ф.А., Фальке Л.Л., Нгуен Т.К., Гольдшмединг Р. (март 2018 г.). «Клеточное старение в стареющих и больных почках». Журнал сотовой связи и сигнализации . 12 (1): 69–82. дои : 10.1007/s12079-017-0434-2. ПМЦ 5842195 . ПМИД 29260442.
^ ab Chute M, Aujla P, Яна С, Кассири З (сентябрь 2019 г.). «Нефибриллярная сторона фиброза: вклад базальной мембраны, протеогликанов и гликопротеинов в фиброз миокарда». Журнал сердечно-сосудистого развития и заболеваний . 6 (4): 35. дои : 10.3390/jcdd6040035 . ПМК 6956278 . ПМИД 31547598.
^ Даффилд JS (июнь 2014 г.). «Клеточные и молекулярные механизмы фиброза почек». Журнал клинических исследований . 124 (6): 2299–2306. дои : 10.1172/JCI72267. ПМК 4038570 . ПМИД 24892703.
^ Нельсон Ф.Р., Блаувельт, Коннектикут (январь 2015 г.). «Глава 2 – Заболевания опорно-двигательного аппарата и связанные с ними термины». Руководство по ортопедической терминологии (Восьмое изд.). Филадельфия: У. Б. Сондерс. стр. 43–104. дои : 10.1016/B978-0-323-22158-0.00002-0. ISBN978-0-323-22158-0.
^ Исмаил М.Х., Пинзани М. Обращение фиброза печени. Саудовский Дж. Гастроэнтерол. Январь 2009 г.;15(1):72-9. дои: 10.4103/1319-3767.45072. ПМИД 19568569; PMCID: PMC2702953.
^ Зубек М.Е., Траутвейн С., Стрнад П. Обращение фиброза печени: от фантастики к реальности. Best Pract Res Clin Гастроэнтерол. 31 апреля 2017 г. (2): 129–141. дои: 10.1016/j.bpg.2017.04.005. Epub, 24 апреля 2017 г. PMID 28624101.
^ C-H Чанг, Y-H Хуан, H-C Ху, K-C Као, C-S Ли, Обращение фиброза легких: неожиданная находка у людей, переживших острый респираторный дистресс-синдром, QJM: Международный медицинский журнал, Том 111, выпуск 1, январь 2018 г., страницы 47–48, https://doi.org/10.1093/qjmed/hcx190
^ Эдди, А.А. Можно ли обратить вспять фиброз почек? Педиатр Нефрол 20, 1369–1375 (2005). https://doi.org/10.1007/s00467-005-1995-
^ Франгояннис Н.Г. Можно ли обратить вспять фиброз миокарда? Дж Ам Колл Кардиол. 14 мая 2019 г.;73(18):2283-2285. doi: 10.1016/j.jacc.2018.10.094. ПМИД 31072571.
^ Шетти С.С., Шарма М., Кабеккоду С.П., Кумар Н.А., Сатьямурти К., Радхакришнан Р. Понимание молекулярного механизма, связанного с обращением вспять подслизистого фиброза полости рта, нацеленным на поперечные связи коллагена, полученные из гидроксилизинальдегида. Дж. Карциног. 2021, 13 августа; 20:9. doi: 10.4103/jcar.JCar_24_20. ПМИД 34526855; PMCID: PMC8411980.