Рубец (или рубцовая ткань ) — это область фиброзной ткани , которая заменяет нормальную кожу после травмы . Рубцы возникают в результате биологического процесса заживления ран в 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 операции ) приводит к образованию рубцов в той или иной степени. Исключением являются животные с полной регенерацией , у которых ткань восстанавливается без образования рубцов.
Рубцовая ткань состоит из того же белка ( коллагена ), что и ткань, которую она заменяет, но состав волокон белка отличается; вместо случайного переплетения волокон коллагена, встречающегося в нормальной ткани, при фиброзе коллаген сшивается и образует выраженное выравнивание в одном направлении. [1] Такое выравнивание коллагеновой рубцовой ткани обычно имеет более низкое функциональное качество, чем нормальное рандомизированное выравнивание коллагена. Например, рубцы на коже менее устойчивы к ультрафиолетовому излучению , а потовые железы и волосяные фолликулы не вырастают снова в рубцовых тканях. [2] Инфаркт миокарда , обычно 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 каких-либо структурных или функциональных ухудшений.
Все рубцы состоят из того же коллагена, что и ткань, которую они заменили, но состав рубцовой ткани, по сравнению с нормальной тканью, отличается. [1] Рубцовая ткань также не обладает эластичностью [3] в отличие от нормальной ткани, которая распределяет эластичность волокон . Рубцы различаются по количеству избыточно экспрессированного коллагена. Были применены ярлыки к различиям в избыточной экспрессии. Два из наиболее распространенных типов — гипертрофические и келоидные рубцы, [4] оба из которых испытывают чрезмерный жесткий коллагеновый пучок, чрезмерно растягивающий ткань, блокируя регенерацию тканей. Другая форма — атрофические рубцы (впалые рубцы), которые также имеют избыточную экспрессию коллагена, блокирующего регенерацию. Этот тип рубца впалый, потому что пучки коллагена не чрезмерно растягивают ткань. Растяжки (стрии) некоторые считают шрамами.
Высокий уровень меланина и африканское или азиатское происхождение могут сделать неблагоприятные рубцы более заметными. [5]
Гипертрофические рубцы возникают, когда организм перепроизводит коллаген , что приводит к тому, что рубец возвышается над окружающей кожей. Гипертрофические рубцы принимают форму красного приподнятого комка на коже для более светлой пигментированной кожи и форму темно-коричневого цвета для более темной пигментированной кожи. Они обычно возникают в течение 4-8 недель после инфицирования раны или закрытия раны с избыточным натяжением и/или другими травматическими повреждениями кожи. [4]
Келоидные рубцы являются более серьезной формой чрезмерного рубцевания, поскольку они могут бесконечно расти, превращаясь 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, угрями или, иногда, пирсингом . У некоторых людей келоидные рубцы образуются спонтанно. Хотя они могут быть косметической проблемой, келоидные рубцы представляют собой всего лишь инертные массы коллагена и, следовательно, совершенно безвредны и не являются раковыми. Однако у некоторых людей они могут быть зудящими или болезненными. Они, как правило, чаще всего встречаются на плечах и груди . Гипертрофические рубцы и келоиды, как правило, чаще встречаются в ранах, закрытых вторичным натяжением. [8] Хирургическое удаление келоида является рискованным и может усугубить состояние и ухудшить келоид.
Атрофический рубец принимает форму вдавленного углубления в коже, которое имеет ямчатый вид. Они возникают, когда основные структуры, поддерживающие кожу, такие как жир или мышцы , теряются. Этот тип рубцевания часто связан с акне, [9] [10] ветряной оспой , другими заболеваниями (особенно стафилококковой инфекцией), хирургическим вмешательством, укусами некоторых насекомых и пауков или несчастными случаями. Он также может быть вызван генетическим заболеванием соединительной ткани , таким как синдром Элерса-Данлоса . [11]
Растяжки (технически называемые стриями ) также являются формой рубцевания. Они возникают, когда кожа быстро растягивается (например, во время беременности , [12] значительного увеличения веса или подростковых скачков роста ), [13] или когда кожа подвергается натяжению в процессе заживления (обычно вблизи суставов ). Этот тип рубцов обычно улучшается внешне через несколько лет. [12]
Повышенный уровень кортикостероидов способствует развитию стрий. [14]
У людей и других плацентарных млекопитающих есть пупочный рубец (обычно называемый пупком ) , который начинает заживать, когда пуповина перерезается после рождения. У яйцекладущих животных есть пупочный рубец, который, в зависимости от вида, может оставаться видимым всю жизнь или исчезать в течение нескольких дней после рождения. [15] [16]
Рубец является продуктом механизма восстановления организма после повреждения тканей. Если рана заживает быстро в течение двух недель с образованием новой кожи, будет откладываться минимальное количество коллагена, и рубец не образуется. [17] Когда внеклеточный матрикс ощущает повышенную механическую нагрузку, ткань будет рубцеваться, [18] и рубцы могут быть ограничены ранами, экранирующими стресс. [18] Небольшие полнослойные раны 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 нарушает регуляцию температуры тела. [21] Эластичные волокна, как правило, не обнаруживаются в рубцовой ткани моложе 3 месяцев. [22] В рубцах теряются сетчатые штифты ; [23] из-за отсутствия сетчатых штифтов рубцы, как правило, легче срезаются, чем нормальная ткань. [23]
Эндометрий , внутренняя оболочка матки, является единственной взрослой тканью, которая подвергается быстрому циклическому отторжению и регенерации без образования рубцов, отторжение и восстановление происходит примерно в течение 7-дневного окна ежемесячно. [24] Все другие взрослые ткани при быстром отторжении или травмировании могут рубцеваться.
Может возникнуть длительное воспаление , а также пролиферация фибробластов [25] . Покраснение, которое часто следует за травмой кожи, не является шрамом и, как правило, не является постоянным (см. заживление ран ). Время, необходимое для того, чтобы это покраснение рассеялось, может, однако, варьироваться от нескольких дней до, в некоторых серьезных и редких случаях, нескольких лет. [26] [ необходима цитата ]
Шрамы формируются по-разному в зависимости от места травмы на теле и возраста пострадавшего. [ необходима цитата ]
Чем сильнее изначальное повреждение, тем хуже будет шрам. [ необходима цитата ]
Кожные рубцы возникают, когда повреждается дерма (глубокий, толстый слой кожи). Большинство кожных рубцов плоские и оставляют след первоначальной травмы , которая их вызвала. [ необходима цитата ]
Раны, заживающие вторично, имеют тенденцию к образованию более грубых рубцов, чем раны, заживающие первичным способом. [8]
Травма не становится рубцом, пока рана полностью не заживет; это может занять много месяцев или лет в худших патологических случаях, таких как келоиды. Чтобы начать заделывать повреждение, создается сгусток ; этот сгусток является начальным процессом, который приводит к временной матрице. В этом процессе первый слой является временной матрицей и не является рубцом. Со временем раненая ткань тела сверхэкспрессирует коллаген внутри временной матрицы, чтобы создать коллагеновую матрицу. Эта сверхэкспрессия коллагена продолжается и сшивает расположение волокон внутри коллагеновой матрицы, делая коллаген плотным. Этот плотно упакованный коллаген, превращаясь в неэластичную белесую коллагеновую [25] стенку рубца, блокирует клеточную коммуникацию и регенерацию; в результате новая образованная ткань будет иметь другую текстуру и качество, чем окружающая неповрежденная ткань. Этот длительный процесс выработки коллагена приводит к образованию рубца Фортуны.
Рубцевание создается пролиферацией фибробластов [25], процессом, который начинается с реакции на сгусток. [27] Чтобы исправить повреждение, фибробласты медленно формируют коллагеновый рубец. Пролиферация фибробластов круговая [27] и циклически пролиферация фибробластов откладывает толстый, беловатый коллаген [25] внутри временной и коллагеновой матрицы, что приводит к обильному производству упакованного коллагена на волокнах [25] [27], придавая рубцам неровную текстуру. Со временем фибробласты продолжают ползать вокруг матрицы, подгоняя больше волокон, и в процессе рубцевание оседает и становится жестким. [27] Эта пролиферация фибробластов также сжимает ткань. [27] В неповрежденной ткани эти волокна не переэкспрессированы толстым коллагеном и не сокращаются.
Фибробласты EPF и ENF были генетически отслежены с помощью генетического маркера Engrailed-1 . [28] EPF являются основными факторами, способствующими всем фиброзным последствиям после ранения. [28] ENF не способствуют фиброзным последствиям. [28] [29]
Раны млекопитающих, затрагивающие дерму кожи, заживают путем восстановления, а не регенерации (за исключением внутриматочных ран 1-го триместра и регенерации рогов оленей). Раны полной толщины заживают путем комбинации контрактуры раны и реэпителизации края. Раны частичной толщины заживают путем реэпителизации края и миграции эпидермиса из придаточных структур (волосяных фолликулов, потовых желез и сальных желез). Местонахождение стволовых клеток кератиноцитов остается неизвестным, но стволовые клетки , вероятно, находятся в базальном слое эпидермиса и под областью выпуклости волосяных фолликулов.
Фибробласт, участвующий в рубцевании и сокращении, — это миофибробласт , [30] который является специализированным сократительным фибробластом. [31] Эти клетки экспрессируют α-гладкомышечный актин (α-SMA). [19] Миофибробласты отсутствуют в первом триместре на эмбриональной стадии, когда повреждение заживает без рубцов; [19] в небольших резаных или иссеченных ранах менее 2 мм, которые также заживают без рубцов; [19] и во взрослых нераненых тканях, где сам фибробласт останавливается; однако миофибробласт обнаруживается в огромных количествах при заживлении ран у взрослых, которые заживают с рубцом. [31]
Миофибробласты составляют большую часть фибробластов, пролиферирующих в постэмбриональной ране в начале заживления. Например, в модели крысы миофибробласты могут составлять до 70% фибробластов, [30] и отвечают за фиброз ткани. [ требуется цитирование ] Как правило, миофибробласты исчезают из раны в течение 30 дней, [32] но могут оставаться в патологических случаях при гипертрофии , например, келоидах. [31] [32] Миофибробласты обладают пластичностью и у мышей могут трансформироваться в жировые клетки вместо рубцовой ткани посредством регенерации волосяных фолликулов. [33] [34]
Раны размером менее 2 мм обычно не рубцуются [19] [20], но более крупные раны обычно рубцуются. [19] [20] В 2011 году было обнаружено, что механическое напряжение может стимулировать рубцевание [18] и что экранирование от стресса может уменьшить рубцевание ран. [18] [35] В 2021 году было обнаружено, что использование химических веществ для воздействия на фибробласты, чтобы они не ощущали механического напряжения, приводит к заживлению без рубцов. [36] Заживление без рубцов также происходило, когда на рану оказывалось механическое напряжение. [36]
Раннее и эффективное лечение рубцов от угревой сыпи может предотвратить тяжелое акне и образование рубцов, которое часто следует за ним. [37] В 2004 году не было рецептурных препаратов для лечения или профилактики рубцов. [38]
Химические пилинги — это химические вещества, которые контролируемым образом разрушают эпидермис, что приводит к отшелушиванию и облегчению некоторых кожных заболеваний, включая поверхностные шрамы от угревой сыпи. [39] Различные химические вещества могут использоваться в зависимости от глубины пилинга, и следует соблюдать осторожность, особенно для людей с темной кожей и тех, кто подвержен образованию келоидов или имеет активные инфекции. [40]
Инъекции коллагена в качестве наполнителя могут использоваться для поднятия атрофических рубцов до уровня окружающей кожи. [41] Риски различаются в зависимости от используемого наполнителя и могут включать дальнейшее обезображивание и аллергическую реакцию . [42]
Неабляционные лазеры, такие как импульсный лазер на красителе 585 нм, Nd:YAG 1064 нм и 1320 нм или Er:Glass 1540 нм используются в качестве лазерной терапии для гипертрофических рубцов и келоидов. [43] Имеются предварительные доказательства того, что они улучшают внешний вид рубцов от ожогов. [44] [45]
Абляционные лазеры, такие как лазер на углекислом газе (CO2 ) или Er:YAG, дают наилучшие результаты при лечении атрофических и постакне рубцов. [46] Как и при дермабразии , абляционные лазеры работают, удаляя эпидермис. [47] [48] Время заживления при абляционной терапии намного дольше, а профиль риска выше по сравнению с неабляционной терапией; однако неабляционная терапия обеспечивает лишь незначительные улучшения косметического вида атрофических и постакне рубцов. [43]
Низкодозная поверхностная радиотерапия иногда используется для предотвращения рецидива тяжелых келоидных и гипертрофических рубцов. Считается, что она эффективна, несмотря на отсутствие клинических испытаний, но используется только в крайних случаях из-за предполагаемого риска долгосрочных побочных эффектов. [49]
Лечение шрамов силиконом обычно применяется для предотвращения образования рубцов и улучшения внешнего вида существующих рубцов. [50] Мета -исследование, проведенное Кокрановским сотрудничеством, обнаружило слабые доказательства того, что силиконовые гелевые пластины помогают предотвратить образование рубцов. [51] Однако исследования, в которых они изучались, были низкого качества и подвержены предвзятости. [51]
Давящие повязки обычно используются при лечении ожогов и гипертрофических рубцов, хотя подтверждающие доказательства отсутствуют. [52] Однако поставщики медицинских услуг обычно сообщают об улучшениях, и прессотерапия оказалась эффективной при лечении келоидов ушей. [52] Общее признание эффективности лечения может помешать его дальнейшему изучению в клинических испытаниях. [52]
Верапамил , тип блокатора кальциевых каналов, считается препаратом-кандидатом для лечения гипертрофических рубцов. Исследование, проведенное Католическим университетом Кореи, пришло к выводу, что высвобождающий верапамил силиконовый гель 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. [53] : 647–656 Макроскопические морфологические особенности предполагают, что сочетание верапамила и силикона улучшает общее качество гипертрофических рубцов за счет уменьшения высоты рубца и покраснения. Это было подтверждено с помощью количественных гистоморфометрических параметров; однако пероральный верапамил не является хорошим выбором из-за его эффекта снижения артериального давления. Интралезиональная инъекция верапамила также неоптимальна из-за требуемой частоты инъекций. Местный силиконовый гель в сочетании с верапамилом не приводит к системной гипотензии, удобен в применении и показывает улучшенные результаты. [53] : 647–656
Длительный курс инъекций кортикостероидов в рубец может помочь сгладить и смягчить внешний вид келоидных или гипертрофических рубцов. [54]
Топические стероиды неэффективны. [55] Однако клобетазола пропионат можно использовать в качестве альтернативного лечения келоидных рубцов. [56]
Однако местное применение стероидов сразу после лечения фракционированным CO2 - лазером очень эффективно (и более эффективно, чем только лазерная терапия) и продемонстрировало свою эффективность в многочисленных клинических исследованиях.
Ревизия рубца — это процесс вырезания рубцовой ткани. После иссечения новая рана обычно закрывается для заживления первичным натяжением , а не вторичным натяжением . Более глубокие порезы требуют многослойного закрытия для оптимального заживления, в противном случае могут образоваться вдавленные или вмятые рубцы. [57]
Хирургическое иссечение гипертрофических или келоидных рубцов часто сочетается с другими методами, такими как прессотерапия или силиконовые гелевые пластины. Однако при одиночном иссечении келоидных рубцов частота рецидивов приближается к 45%. В настоящее время проводится клиническое исследование для оценки преимуществ лечения, сочетающего хирургию и лазерное лечение гипертрофических или келоидных рубцов.
Субцизия — это процесс, используемый для лечения глубоких рубцовых шрамов, оставшихся после угревой сыпи или других кожных заболеваний. Он также используется для уменьшения появления выраженных морщин надпереносья , хотя его эффективность в этом применении является спорной. По сути, процесс заключается в отделении кожной ткани в пораженной области от более глубокой рубцовой ткани. Это позволяет крови скапливаться под пораженной областью, в конечном итоге заставляя глубокий рубцовый шрам выравниваться с остальной частью кожи. После того, как кожа выровняется, можно использовать такие процедуры, как лазерная шлифовка , микродермабразия или химический пилинг , чтобы сгладить рубцовую ткань. [58]
Исследования показывают, что использование витамина Е и экстракта лука (продается как Mederma ) для лечения шрамов неэффективно. [52] Витамин Е вызывает контактный дерматит у 33% пользователей, а в некоторых случаях он может ухудшить внешний вид шрамов и вызвать незначительное раздражение кожи, [55] но витамин С и некоторые его эфиры обесцвечивают темный пигмент, связанный с некоторыми шрамами. [59]
Постоянство шрамирования привело к его намеренному использованию в качестве формы боди-арта в некоторых культурах и субкультурах. Эти формы ритуальных и неритуальных практик шрамирования можно найти во многих группах и культурах по всему миру.
Впервые засвидетельствованное в английском языке в конце XIV века, слово scar происходит от конфликта 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 среднеанглийского skar (« порез , трещина, надрез»), которое происходит от древнескандинавского skarð («зазубрина, щель»). [66] Конфликт помог сформировать английское значение. Сравните топоним Scarborough с эволюцией skarð в scar .
Исследования до 2009 года были сосредоточены на улучшении рубцов с помощью изучения молекулярных механизмов. В то время изучались методы лечения с использованием молекулярных механизмов, включая авотермин, [67] [68] рибосомальную киназу s6 (RSK), [69] и остеопонтин [70] [71] . После успешных испытаний фазы I/II , [67] человеческий рекомбинантный TGF-β3 (авотермин, планируемое торговое название Juvista) потерпел неудачу в испытаниях фазы III. [72] В 2011 году в научной литературе подчеркивалось, что экранирование свежей раны от стресса в процессе заживления раны приводит к значительному улучшению рубцов и уменьшению их размеров. [18] [35]
К 2016 году кожа была регенерирована in vivo и in vitro , а заживление без рубцов было введено в эксплуатацию и вызвано четырьмя основными методами регенерации: инструментом, материалами, лекарствами и 3D-печатью in vitro . В 2018 году проводилось исследование гидрогелевой повязки из серицина, полученной из шелка , и было показано, что этот материал предотвращает образование рубцов. [73] К 2021 году все больше людей обращали внимание на возможность ревизии рубцов и новые технологии. [74]
В 2021 году исследователи обнаружили, что вертепорфин , одобренный FDA препарат для лечения глазных заболеваний, может обеспечить заживление без рубцов у мышей. Согласно исследованию, препарат работает, блокируя сигналы механического напряжения в фибробластах . [75] [76] [77]
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 случайный (плетеный) вид, в то время как в рубцовой ткани они имеют выраженное выравнивание в одном направлении.
Образование толстого струпа, медленное заживление (>1 месяца), очевидное рубцевание, выпадение волос.
{{cite book}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )Раны, которые заживают вторично, как правило, имеют более крупные и заметные рубцы, чем рубцы, которые возникают в результате первичного закрытия. Вторичное заживление также имеет большую тенденцию к образованию гипертрофических рубцов/келоидов. (страница 86)
Заживление в течение 2 недель – минимальный или отсутствующий рубец; Заживление в течение 3 недель – минимальный или отсутствующий рубец, за исключением пациентов с высоким риском образования рубцов; Заживление в течение 4 недель или более – гипертрофический у более чем 50% пациентов
В гипертрофической рубцовой ткани обычно нет потовой железы и волосяного фолликула из-за дермального и эпидермального повреждения при обширном термическом повреждении кожи, что нарушает регуляцию температуры тела.
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )Важно отметить, что эндометрий — единственная взрослая ткань, 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. Связки, образованные этими беловатыми, довольно неэластичными волокнами, составляют основную часть рубцовой ткани...
миофибробласты дифференцируются от других клеток в ране в течение нескольких дней после начала заживления, и в модели на крысах могут достигать пика, когда около 70% присутствующих фибробластических клеток имеют фенотип миофибробластов.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Эти клетки, которые дифференцируются от типа клеток нераненой ткани (фибробластов), отвечают за формирование рубцовой ткани. Действительно, миофибробласты остаются в гипертрофических рубцах до четырех лет после первоначального ранения. Соответственно, был разработан анализ in vitro для выявления активных веществ, которые предотвращают или уменьшают образование миофибробластов и, таким образом, выявляют активные вещества, которые эффективны в уменьшении и/или предотвращении образования рубцовой ткани.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )количество миофибробластов, присутствующих в формирующейся рубцовой ткани, начинает уменьшаться посредством апоптоза, пока примерно через 30 дней в рубце не останется ни одного заметного миофибробласта.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Раннее и эффективное лечение акне может предотвратить тяжелое акне и образование рубцов, которое часто следует за ним.
Глубокие порезы требуют многослойного закрытия для оптимального заживления; в противном случае могут образоваться вдавленные или вдавленные шрамы.