Шрам (или рубцовая ткань ) — это участок фиброзной ткани , который заменяет нормальную кожу после травмы . Шрамы возникают в результате биологического процесса заживления ран на коже, а также в других органах и тканях тела. Таким образом, рубцевание является естественной частью процесса заживления . За исключением очень незначительных повреждений , каждая рана (например, после несчастного случая , болезни или хирургического вмешательства ) приводит к образованию рубцов в той или иной степени. Исключением являются животные с полной регенерацией , у которых ткани восстанавливаются без образования рубцов.
Рубцовая ткань состоит из того же белка ( коллагена ), что и ткань, которую она заменяет, но состав белковых волокон другой; вместо случайного переплетения коллагеновых волокон, наблюдаемого в нормальной ткани, при фиброзе коллаген сшивается и образует выраженное выравнивание в одном направлении. [1] Такое выравнивание коллагеновой рубцовой ткани обычно имеет худшее функциональное качество по сравнению с нормальным рандомизированным выравниванием коллагена. Например, шрамы на коже менее устойчивы к ультрафиолетовому излучению , а потовые железы и волосяные фолликулы не растут снова внутри рубцовой ткани. [2] Инфаркт миокарда , широко известный как сердечный приступ, вызывает образование рубцов в сердечной мышце, что приводит к потере мышечной силы и, возможно, сердечной недостаточности . Однако есть некоторые ткани (например, кость ), которые могут заживать без какого-либо структурного или функционального ухудшения.
Все рубцы состоят из того же коллагена, что и ткань, которую они заменили, но состав рубцовой ткани по сравнению с нормальной тканью отличается. [1] Рубцовой ткани также не хватает эластичности [3] в отличие от нормальной ткани, которая распределяет эластичность волокон . Шрамы различаются по количеству сверхэкспрессированного коллагена. Ярлыки были применены к различиям в сверхэкспрессии. Двумя наиболее распространенными типами являются гипертрофические и келоидные рубцы, [4] в обоих из которых наблюдается чрезмерный рост жестких коллагеновых пучков, чрезмерно растягивающий ткань, блокирующий регенерацию тканей. Другой формой является атрофическое рубцевание (запавшие рубцы), при котором также наблюдается сверхэкспрессия коллагена, блокирующая регенерацию. Этот тип рубца является затонувшим, поскольку пучки коллагена не перетягивают ткань. Растяжки (стрии) некоторые считают шрамами.
Высокий уровень меланина и африканское или азиатское происхождение могут сделать нежелательные рубцы более заметными. [5]
Гипертрофические рубцы возникают, когда организм перепроизводит коллаген , в результате чего рубец возвышается над окружающей кожей. Гипертрофические рубцы имеют форму красного приподнятого образования на коже при более светлой пигментированной коже и темно-коричневого цвета при более темной пигментированной коже. Обычно они возникают в течение 4–8 недель после инфицирования раны или закрытия раны из-за чрезмерного натяжения и/или других травматических повреждений кожи. [4]
Келоидные рубцы являются более серьезной формой чрезмерного рубцевания, поскольку они могут бесконечно перерастать в большие опухолевидные (хотя и доброкачественные) новообразования . [4]
Гипертрофические рубцы часто отличаются от келоидных рубцов отсутствием роста за пределами исходной области раны, но это общепринятое различие может привести к путанице. [6]
Келоидные рубцы могут возникнуть у любого человека, но чаще всего они встречаются у темнокожих людей. [7] Они могут быть вызваны хирургическим вмешательством, порезами, несчастным случаем, прыщами или, иногда, пирсингом . У некоторых людей келоидные рубцы образуются спонтанно. Хотя келоидные рубцы могут представлять собой косметическую проблему, они представляют собой всего лишь инертные массы коллагена и, следовательно, совершенно безвредны и не являются злокачественными. Однако у некоторых людей они могут вызывать зуд или боль. Чаще всего они располагаются на плечах и груди . Гипертрофические рубцы и келоиды чаще встречаются при ранах, закрытых вторичным натяжением. [8] Хирургическое удаление келоида рискованно и может усугубить состояние и ухудшение состояния келоида.
Атрофический рубец представляет собой впалое углубление в коже, имеющее изрытый вид. Они возникают, когда основные структуры, поддерживающие кожу, такие как жир или мышцы , теряются. Этот тип рубцов часто связан с прыщами, [9] [10] ветряной оспой , другими заболеваниями (особенно стафилококковой инфекцией), хирургическим вмешательством, укусами некоторых насекомых и пауков или несчастными случаями. Это также может быть вызвано генетическим заболеванием соединительной ткани , таким как синдром Элерса-Данлоса . [11]
Растяжки (технически называемые стриями ) также являются формой рубцов. Они возникают, когда кожа быстро растягивается (например, во время беременности , [12] значительного увеличения веса или скачков роста в подростковом возрасте ) [13] или когда кожа подвергается напряжению во время процесса заживления (обычно вблизи суставов ). Внешний вид этого типа шрама обычно улучшается через несколько лет. [12]
Повышенные уровни кортикостероидов способствуют развитию стрий. [14]
У людей и других плацентарных млекопитающих есть пупочный рубец (обычно называемый пупком ) , который начинает заживать, когда пуповину перерезают после рождения. У яйцекладущихся животных имеется пупочный рубец, который, в зависимости от вида, может оставаться видимым на всю жизнь или исчезнуть через несколько дней после рождения. [15] [16]
Шрам – это продукт механизма восстановления организма после повреждения тканей. Если рана заживает быстро в течение двух недель с образованием новой кожи, в ней будет откладываться минимальное количество коллагена и шрам не образуется. [17] Когда внеклеточный матрикс испытывает повышенную механическую стрессовую нагрузку, на ткани образуются рубцы, [18] и рубцы могут быть ограничены ранами, защищающими от стресса. [18] Небольшие раны толщиной менее 2 мм быстро реэпителизируются и заживают без рубцов. [19] [20] Глубокие ожоги второй степени заживают с образованием рубцов и выпадением волос . [2] Потовые железы не образуются в рубцовой ткани, что ухудшает регуляцию температуры тела. [21] Эластические волокна обычно не обнаруживаются в рубцовой ткани моложе 3 месяцев. [22] В рубцах утрачиваются колышки сетчатки ; [23] из-за отсутствия сетчатых штифтов шрамы, как правило, срезаются легче, чем нормальная ткань. [23]
Эндометрий , внутренняя оболочка матки, является единственной тканью взрослого организма, которая подвергается быстрому циклическому отторжению и регенерации без рубцевания, отторжения и восстановления примерно в течение 7-дневного периода ежемесячно. [24] Все другие ткани взрослого человека при быстром отслоении или повреждении могут образовывать рубцы.
Может возникнуть длительное воспаление , а также пролиферация фибробластов [25] . Покраснение, которое часто возникает после травмы кожи, не является шрамом и, как правило, не является постоянным (см. Заживление ран ). Однако время, необходимое для исчезновения покраснения, может варьироваться от нескольких дней до, в некоторых серьезных и редких случаях, нескольких лет. [26] [ нужна ссылка ]
Шрамы образуются по-разному в зависимости от места травмы на теле и возраста пострадавшего. [ нужна цитата ]
Чем хуже первоначальное повреждение, тем хуже будет шрам. [ нужна цитата ]
Шрамы на коже возникают при повреждении дермы (глубокого толстого слоя кожи). Большинство шрамов на коже плоские и оставляют следы первоначальной травмы , вызвавшей их. [ нужна цитата ]
Раны, которым удалось зажить вторично, имеют тенденцию к образованию рубцов хуже, чем раны, полученные в результате первичного закрытия. [8]
Травма не превращается в шрам до тех пор, пока рана полностью не заживет; это может занять много месяцев или лет в худших патологических случаях, таких как келоиды. Чтобы начать устранять повреждения, создается тромб ; этот сгусток является начальным процессом, в результате которого образуется временная матрица. При этом первый слой представляет собой временную матрицу и не является рубцом. Со временем поврежденная ткань тела сверхэкспрессирует коллаген внутри временного матрикса, образуя коллагеновый матрикс. Эта сверхэкспрессия коллагена продолжается и сшивает расположение волокон внутри коллагеновой матрицы, делая коллаген плотным. Этот плотно упакованный коллаген, трансформирующийся в неэластичную беловатую коллагеновую стенку рубца [25] , блокирует клеточную связь и регенерацию; в результате новая образовавшаяся ткань будет иметь другую текстуру и качество, чем окружающая неповрежденная ткань. Этот длительный процесс производства коллагена приводит к образованию рубца Фортуны.
Рубцы возникают в результате пролиферации фибробластов [25] — процесса, который начинается с реакции на тромб. [27] Чтобы исправить повреждение, фибробласты медленно формируют коллагеновый рубец. Пролиферация фибробластов носит круговой характер [27] и циклична, пролиферация фибробластов откладывает толстый беловатый коллаген [25] внутри временного и коллагенового матрикса, что приводит к обильному производству упакованного коллагена на волокнах [25] [27], придавая рубцам их форму. неровная текстура. Со временем фибробласты продолжают ползать по матриксу, приспосабливая больше волокон, в результате чего рубцы оседают и становятся жесткими. [27] Эта пролиферация фибробластов также сжимает ткань. [27] В неповрежденной ткани эти волокна не подвергаются чрезмерной экспрессии с густым коллагеном и не сокращаются.
Фибробласты EPF и ENF были генетически прослежены с помощью генетического маркера Engrailed-1 . [28] EPFs вносят основной вклад во все фиброзные исходы после ранения. [28] ENF не способствуют развитию фиброза. [28] [29]
Раны млекопитающих, поражающие дерму кожи, заживают путем восстановления, а не регенерации (за исключением межматочных ран в 1-м триместре беременности и регенерации рогов оленей). Раны на всю толщину заживают за счет сочетания раневой контрактуры и краевой реэпителизации. Раны неполной толщины заживают путем реэпителизации краев и миграции эпидермиса из придаточных структур (волосяных фолликулов, потовых и сальных желез). Местонахождение стволовых клеток кератиноцитов остается неизвестным , но стволовые клетки, вероятно, находятся в базальном слое эпидермиса и ниже выпуклости волосяных фолликулов.
Фибробласт, участвующий в рубцевании и сокращении, представляет собой миофибробласт [30] , который представляет собой специализированный сократительный фибробласт. [31] Эти клетки экспрессируют α-актин гладких мышц (α-SMA). [19] Миофибробласты отсутствуют в первом триместре на эмбриональной стадии, когда повреждения заживают без рубцов; [19] при небольших кольцеобразных или эксцизионных ранах размером менее 2 мм, которые также заживают без образования рубцов; [19] и в неповрежденных тканях взрослых, где сам фибробласт арестован; однако миофибробласты обнаруживаются в больших количествах при заживлении ран у взрослых, которые заживают с образованием рубца. [31]
Миофибробласты составляют значительную долю фибробластов, пролиферирующих в постэмбриональной ране в начале заживления. Например, в крысиной модели миофибробласты могут составлять до 70% фибробластов [30] и ответственны за фиброз тканей. [32] Как правило, миофибробласты исчезают из раны в течение 30 дней, [33] но могут оставаться в патологических случаях в виде гипертрофии , например келоидных рубцов. [31] [33] Миофибробласты обладают пластичностью и у мышей могут трансформироваться в жировые клетки вместо рубцовой ткани посредством регенерации волосяных фолликулов. [34] [35]
Раны размером менее 2 мм обычно не оставляют рубцов [19] [20] , но более крупные раны обычно оставляют рубцы. [19] [20] В 2011 году было обнаружено, что механический стресс может стимулировать рубцевание [18] и что защита от стресса может уменьшить рубцевание ран. [18] [36] В 2021 году было обнаружено, что использование химических веществ для манипулирования фибробластами, чтобы не ощущать механического стресса, приводит к заживлению без рубцов. [37] Заживление без рубцов также происходило при механическом воздействии на рану. [37]
Раннее и эффективное лечение рубцов от прыщей может предотвратить тяжелые прыщи и рубцы, которые часто возникают после них. [38] В 2004 году не было рецептурных лекарств для лечения или профилактики рубцов. [39]
Химический пилинг – это химические вещества, которые контролируемым образом разрушают эпидермис, что приводит к отшелушиванию и облегчению некоторых кожных заболеваний, включая поверхностные шрамы от прыщей. [40] В зависимости от глубины пилинга можно использовать различные химические вещества, и следует соблюдать осторожность, особенно для темнокожих людей и людей, склонных к образованию келоидов или с активными инфекциями. [41]
Инъекции филлеров коллагена можно использовать для поднятия атрофических рубцов до уровня окружающей кожи. [42] Риски варьируются в зависимости от используемого наполнителя и могут включать дальнейшее обезображивание и аллергическую реакцию . [43]
Неаблятивные лазеры, такие как импульсный лазер на красителе с длиной волны 585 нм, Nd:YAG с длиной волны 1064 и 1320 нм или Er:Glass с длиной волны 1540 нм, используются в качестве лазерной терапии гипертрофических рубцов и келоидов. [44] Имеются предварительные данные о том, что шрамы от ожогов улучшают внешний вид. [45] [46]
Абляционные лазеры, такие как лазер на углекислом газе (CO 2 ) или Er:YAG, дают наилучшие результаты при атрофических рубцах и рубцах от угревой сыпи. [47] Как и дермабразия , абляционные лазеры удаляют эпидермис. [48] [49] Время заживления при аблятивной терапии намного дольше, а профиль риска выше по сравнению с неаблятивной терапией; однако неабляционная терапия дает лишь незначительное улучшение косметического вида атрофических рубцов и рубцов после угревой сыпи. [44] Комбинация лазерной терапии и микронидлинга может дать превосходные результаты по сравнению с мономодальным лечением. Самым большим недавним достижением в лечении рубцов является использование фракционированного CO2 - лазера и немедленное применение местного стероида триамцинолона .
Низкодозная поверхностная лучевая терапия иногда используется для предотвращения рецидива тяжелых келоидных и гипертрофических рубцов. Считается, что он эффективен, несмотря на отсутствие клинических испытаний, но используется только в крайних случаях из-за предполагаемого риска долгосрочных побочных эффектов. [50]
Силиконовые средства для лечения шрамов обычно используются для предотвращения образования рубцов и улучшения внешнего вида существующих рубцов. [51] Мета -исследование , проведенное Кокрейновским сотрудничеством, выявило слабые доказательства того, что пластины из силиконового геля помогают предотвратить образование рубцов. [52] Однако исследования, посвященные этому вопросу, были низкого качества и подвержены предвзятости. [52]
Давящие повязки обычно используются для лечения ожогов и гипертрофических рубцов, хотя подтверждающие доказательства отсутствуют. [53] Однако медицинские работники обычно сообщают об улучшениях, а прессотерапия оказалась эффективной при лечении келоидов уха. [53] Общее признание лечения как эффективного может помешать его дальнейшему изучению в клинических испытаниях. [53]
Верапамил , тип блокатора кальциевых каналов, считается препаратом-кандидатом для лечения гипертрофических рубцов. Исследование, проведенное Католическим университетом Кореи, пришло к выводу, что силиконовый гель, высвобождающий верапамил, эффективен и является превосходной альтернативой обычному силиконовому гелю, где наблюдалось снижение медианного SEI, количества фибробластов и плотности коллагена во всех группах лечения с добавлением верапамила. [54] : 647–656 Общие морфологические особенности позволяют предположить, что комбинация верапамила и силикона улучшает общее качество гипертрофических рубцов за счет уменьшения высоты рубца и покраснения. Это было подтверждено количественными гистоморфометрическими параметрами; однако пероральный прием верапамила не является хорошим выбором из-за его эффекта снижения артериального давления. Внутриочаговое введение верапамила также неоптимально из-за необходимой частоты инъекций. Силиконовый гель для местного применения в сочетании с верапамилом не приводит к системной гипотензии, удобен в применении и показывает улучшенные результаты. [54] : 647–656.
Длительный курс инъекций кортикостероидов в рубец может помочь сгладить и смягчить внешний вид келоидных или гипертрофических рубцов. [55]
Местные стероиды неэффективны. [56] Однако пропионат клобетазола можно использовать в качестве альтернативного лечения келоидных рубцов. [57]
Однако местное применение стероидов сразу после лечения фракционированным лазером CO 2 очень эффективно (и более эффективно, чем простое лазерное лечение) и показало свою эффективность в многочисленных клинических исследованиях.
Ревизия рубца – это процесс вырезания рубцовой ткани. После иссечения новую рану обычно зашивают первичным , а не вторичным натяжением . Для оптимального заживления более глубоких порезов необходимо многослойное закрытие, в противном случае могут возникнуть вдавленные или вмятины. [58]
Хирургическое иссечение гипертрофических или келоидных рубцов часто сочетается с другими методами, такими как прессотерапия или наложение силиконовых гелевых пластин. Однако одиночное иссечение келоидных рубцов показывает частоту рецидивов, близкую к 45%. В настоящее время продолжаются клинические исследования для оценки преимуществ лечения, сочетающего хирургическое вмешательство и лазерное заживление гипертрофических или келоидных рубцов.
Субцизия — это процесс, используемый для лечения глубоких рубцов, оставшихся после прыщей или других кожных заболеваний. Он также используется для уменьшения выраженности морщин над переносицей , хотя его эффективность в этом применении спорна. По сути, процесс включает в себя отделение кожной ткани в пораженной области от более глубокой рубцовой ткани. Это позволяет крови скапливаться под пораженным участком, что в конечном итоге приводит к выравниванию глубокого рубца с остальной частью кожи. После того, как кожа выровняется, для разглаживания рубцовой ткани можно использовать такие процедуры, как лазерная шлифовка , микродермабразия или химический пилинг . [59]
Исследования показывают, что использование витамина Е и экстракта лука (продаваемого под названием «Медерма ») в качестве лечения шрамов неэффективно. [53] Витамин Е вызывает контактный дерматит у 33% пользователей, а в некоторых случаях он может ухудшить внешний вид рубцов и вызвать незначительное раздражение кожи, [56] но витамин С и некоторые его эфиры уменьшают темный пигмент, связанный с некоторыми шрамами. . [60]
Постоянство шрамов привело к их намеренному использованию в качестве формы боди-арта в некоторых культурах и субкультурах. Эти формы ритуальных и неритуальных практик нанесения шрамов можно найти во многих группах и культурах по всему миру.
Впервые засвидетельствованное в английском языке в конце 14 века, слово шрам происходит от слияния старофранцузского escharre , от позднелатинского eschara , [ 64] которое является латинизацией греческого ἐσχάρα ( eskhara ), что означает «очаг, камин», но в медицине «струп, струп на ране, вызванной ожогом или иным образом», [65] [66] и среднеанглийский skar («порез, трещина, разрез»), который происходит от древнескандинавского skarð («выемка, разрыв»). [66] Это смешение помогло сформировать английское значение. Сравните Скарборо на предмет эволюции skarð в шрам .
Исследования, проводившиеся до 2009 года, были сосредоточены на улучшении рубцов за счет изучения молекулярных механизмов. Были исследованы такие молекулярные механизмы, как: juvista, [67] [68] , рибосомальная киназа s6 (RSK) [69] и остеопонтин [70] [71] . В 2011 году в научной литературе подчеркивалось, что защита свежей раны от стресса в процессе заживления приводит к значительному улучшению рубцов и их уменьшению. [18] [36]
К 2016 году кожа была регенерирована in vivo , а in vitro и заживление без рубцов было внедрено и вызвано четырьмя основными методами: регенерация с помощью инструментов; регенерация материалами; регенерация лекарственными средствами; и регенерация с помощью 3D-печати in vitro . В 2018 году проходили исследования гидрогелевая повязка с серицином на основе шелка , было показано, что материал предотвращает образование рубцов. [72] К 2021 году все больше людей обращали внимание на возможность ревизии рубцов наряду с новыми технологиями. [73]
Она состоит из того же основного белка (коллагена), что и нормальная кожа, но с различиями в деталях состава. Самое главное, что белковые волокна в нормальной ткани имеют хаотичный вид (плетение корзины), в то время как в рубцовой ткани они имеют выраженное выравнивание в одном направлении.
Формирование толстого струпа, медленное заживление (>1 месяца), явные рубцы, выпадение волос.
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Раны, которым удалось зажить вторично, обычно имеют более крупные и заметные шрамы, чем шрамы, возникающие в результате первичного закрытия.
Вторичное заживление также имеет большую тенденцию к образованию гипертрофических рубцов/келоидов.
(стр. 86)
Заживление через 2 недели – минимальное или полное отсутствие рубцов;
Заживление в течение 3 недель – минимальное или полное отсутствие рубцов, за исключением рубцов высокого риска; Заживление в течение 4 недель и более – гипертрофическое у более чем 50% пациентов.
В гипертрофированной рубцовой ткани сладкая железа и волосяной фолликул обычно отсутствуют из-за дермального и эпидермального повреждения при обширном термическом повреждении кожи, что ухудшает регуляцию температуры тела.
{{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)Важно отметить, что эндометрий — единственная ткань взрослого человека, которая подвергается быстрому циклическому восстановлению без образования рубцов.
В процессе заживления специализированные клетки, называемые фибробластами, в прилегающих участках кожи производят волокнистую соединительную ткань, состоящую из коллагена.
Пучки, образованные этими беловатыми, довольно неэластичными волокнами, составляют основную часть рубцовой ткани...
миофибробласты дифференцируются от других клеток раны в течение нескольких дней после начала заживления, а на крысиной модели могут достигать пика, при котором около 70% присутствующих фибробластических клеток имеют фенотип миофибробластов.
{{cite web}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Эти клетки, которые дифференцируются из клеток неповрежденной ткани (фибробластов), ответственны за образование рубцовой ткани.
Действительно, миофибробласты остаются в гипертрофических рубцах до четырех лет после первоначального ранения.
Соответственно, был разработан анализ in vitro для идентификации активных веществ, которые предотвращают или уменьшают образование миофибробластов, и, таким образом, идентифицируют активные вещества, которые эффективны в уменьшении и/или предотвращении образования рубцовой ткани.
{{cite web}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)количество миофибробластов, присутствующих в формирующейся рубцовой ткани, начинает уменьшаться за счет апоптоза, пока примерно через 30 дней миофибробласты в рубце не исчезнут.
{{cite web}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Раннее и эффективное лечение прыщей может предотвратить тяжелые прыщи и рубцы, которые часто возникают после этого.
Для оптимального заживления глубокие порезы требуют многослойного закрытия;
в противном случае могут возникнуть вдавленные или вдавленные шрамы.