5. Riparazione tissutale

5.2 EVENTI FONDAMENTALI NEL PROCESSO DI RIPARAZIONE

1. Rimozione del tessuto necrotico (chemiotassi, rimozione dell'essudato da parte dei

neutrofili);

2. Formazione di nuovi vasi all'interno della cavità necrotica a sostegno del nuovo

tessuto (angiogenesi);

3. Migrazione e proliferazione dei fibroblasti (produzione di collagene e isolamento

dell'area);

4. Rimodellamento continuo e progressivo del tessuto fibroso depositato dai fibroblasti.

Il primo tessuto che si viene a formare subito dopo la rimozione dell'essudato necrotico è detto

tessuto di granulazione: esso costruisce una matrice primaria provvisoria (poiché la matrice

è momentaneamente assente in quel distretto). In questo processo la coordinazione è garantita

da numerosi fattori di crescita.

Le piastrine, i macrofagi e l'endotelio della zona dove è avvenuto il processo necrotico iniziano

a produrre fattori di crescita che sono principalmente EGF, HGF, TGFα, i quali vanno ad agire

sulle cellule che sono in grado di proliferare (cellule epiteliali, epatociti, cellule endoteliali);

successivamente vengono prodotti altri fattori di crescita, quali PDGF, FGF, TGFβ e VEGF, che

agiscono soprattutto a livello di due tipi di cellule, i fibroblasti e le cellule endoteliali.

VEGF: Meccanismo di Angiogenesi (principalmente per gemmazione da vasi

 preesistenti);

PDGF, FGF, TGFβ: Migrazione dei fibroblasti nella zona necrotica;

 PDGF, FGF: Proliferazione dei fibroblasti;

 PDGF, FGF, TGFβ: Sintesi del collagene;

 PDGF: Secrezione di collagenasi;

 TGFβ: Inibizione della sintesi di collagenasi.



Nell’insieme, tutti questi fattori:

Migrano

 Proliferano

 Sintetizzano matrice

 Secernono collagenasi



Il fibroblasto riveste un ruolo importante nella retrazione (o contrazione) delle ferite:

normalmente il ruolo principale di tale cellula è quello di sintetizzare la matrice extracellulare e

il collagene, ma essa ha anche la capacità di trasformarsi in mio-fibroblasto, che riesce a far

contrarre la ferita. Si formano inizialmente dei filamenti di actina in sede intracellulare, e poi

essi si vanno ad unire ai filamenti extracellulari, andando ad agganciarsi alla matrice esterna;

tramite tali microfilamenti il mio-fibroblasto è in grado di esercitare una trazione e a

determinare una contrazione della ferita.Tra i fattori che determinano la differenziazione del

fibroblasto in mio-fibroblasto c'è il TGFβ.

Tale retrazione è un processo fondamentale per la sopravvivenza di organi importanti quali il

cuore. Se la contrazione avviene correttamente, si avrà solitamente una cicatrice a forma di X,

poiché tutte le fibre, tirando verso il centro i lembi della ferita, porteranno alla formazione di

una struttura a croce con poco collagene (esperimento delle "40 tartarughe", che tirano la

ferita verso il centro).

In caso di una ferita circolare invece avremo un punto in cui la trazione non sarà più possibile, e

dunque al centro della ferita rimarrà una zona riempita da tessuto connettivo. I chirurghi

talvolta approfittano di tale capacità di contrazione dei tessuti per modificare la forma delle

cicatrici e dar loro la forma ideale (a X o Y), per un riassorbimento ottimale della lesione. Se la

contrazione avviene in maniera non coordinata (comune nelle ustioni), si formeranno cicatrici

cirrosi epatica

deturpanti e molto evidenti. La contrazione della ferita non la vorremo nella o

nel rene grinzo, poiché questo processo determinerebbe uno stiramento dei lobuli epatici o un

raggrinzimento del rene.

Abbiamo visto quindi che nell’infiammazione acuta la cellula caratteristica è il polimorfo

nucleato, nell’infiammazione cronica è il macrofago e il mentre nel processo di riparazione è il

fibroblasto.

Angiogenesi:

1. Vasodilatazione indotta da NO e VEGF, per permettere la fuoriuscita di proteine dal

matrice provvisoria;

sangue che formeranno la

2. Degradazione proteolitica della membrana basale del vaso ad opera delle

in situ;

metallo-proteasi, prodotte

3. Proliferazione delle cellule del vaso man mano che viene degradata la membrana

basale: una cellula leader (cellula apicale) si protende in avanti e guida le altre cellule

retrostanti (cellule del tronco) che si dividono, seguendola.Questo meccanismo è molto

controllato perché sulla cellula apicale sono presenti recettori per il VEGF, che presenta

azione attivatoria. Poiché non deve avvenire una proliferazione eccessiva, lo stesso

VEGF promuove però anche l'espressione nella cellula apicale del ligando D II, che

interagisce con il recettore NOTCH situato sulle cellule del tronco: tale interazione ha

effetto inibitorio, e ciò permette che avvenga un processo angio-genetico ben

controllato;

4. Maturazione delle cellule del vaso, reclutamento dei periciti che formano la

struttura "a vaso" e formazione delle giunzioni intercellulari.Mediante l’angiogenesi, si

tessuto di granulazione vascolare;

va a formare il cominciano a migrare in questa zona i

tessuto di

fibroblasti e i mio-fibroblasti, che migrando e proliferando vanno a formare il

granulazione fibro-vascolare; i fibroblasti si mettono quasi ad angolo retto tra le anse dei

vasi e formano “una toppa”, che impedisce a questa zona necrotica, che viene rimossa,

di comunicare con l’esterno; dopo di che inizia la formazione della cicatrice e la

regressione dei vasi sanguigni con sostituzione dei fibroblasti con del collagene ed il

successivo rimodellamento.

Sorvolando sui fattori di crescita che intervengono nell’applicazione, proliferazione, sintesi e

rimodellamento del tessuto vediamo più nel dettaglio le fasi di questo processo riparativo:

1° FASE: L’area del danno presenta un processo infiammatorio ed è inondata

 dall’essudato infiammatorio. Questo essudato è importante perché rappresenta il primo

substrato sul quale comincia il processo di guarigione. Il primo evento che si verifica è la

formazione del tessuto di granulazione vascolare. È detto vascolare perché

presenta proliferazione dei vasi (angiogenesi) guidata dal VEGF. Si assiste alla

gemmazione dal vaso principale che porta alla formazione di una specie di rete

capillare. Il termine di tessuto di granulazione è legato al fatto che il tessuto in

questione presenta all’osservazione numerosi pallini rossi che sembrano granuli. Questi

vasi man mano che si formano sono permeabili dato che ancora non si sono formate

delle giunzioni perfette tra una cellula e l’altra. Da qui quindi usciranno ancora proteine

plasmatiche, come il fibrinogeno e la fibronectina plasmatica, che andranno a

costituire, insieme ai componenti che producono i fibroblasti come l’acido ialuronico,

la fibronectina della matrice, i proteoglicani e il collagene di tipo III, che è il 1°

collagene che si produce in quest’operazione, matrice temporanea. Questa matrice

temporanea serve a far migrare in modo corretto i fibroblasti e le altre cellule come per

esempio i macrofagi. I fibroblasti sono cellule molto versatili che si possono trasformare

anche in mio-fibroblasti, cellule che servono alla contrazione delle ferite. In alcune ferite

questo è estremamente importante, dato che contraendosi riducono lo spazio tra i due

lembi della ferita stessa e riducono quindi anche la quantità di tessuto che va generato

per risolvere il danno tissutale. Quindi dalla matrice temporanea si forma una zona

chiusa, dove i macrofagi continuano la loro azione, mentre i mio-fibroblasti formano

l’organo contrattile temporaneo (in alcuni tessuti questo è molto più importante che

altrove) che riduce lo spazio esposto della ferita. Poi fattori di crescita espressi in questo

momento nella matrice e i legami fra molecole e recettori sempre nella matrice, indotti

dalla situazione, evocano una risposta intra-cellulare che porta queste cellule a

determinare proliferazione, differenziazione, e migrazione. Queste tre funzioni

fondamentali sono dunque dettate dai fattori di crescita ma sono anche profondamente

influenzati dalle molecole della matrice extracellulare.

2° FASE: Successivamente il tessuto di granulazione passa da tessuto di granulazione

 vascolare passa a “tessuto di granulazione fibrovascolare”, qui l’essudato non si

vede quasi più se non in alcuni punti, e in questa prima fase c’è una proliferazione

massiccia dei fibroblasti. I fibroblasti s’inseriscono tra le anse capillari a 90° e formano

una chiusura ermetica, chiamata toppa, e sigillano momentaneamente la zona della

ferita. A questo punto tra i componenti della matrice cellulare si trovano oltre a

fibronectina e proteoglicani, anche elastina, necessaria per l’espansione di molti tessuti

e collagene di tipo I che va a rimpiazzare il collagene di tipo III. Adesso abbiamo una

struttura consolidata, che permette protezione dell’area necrotica.

3° FASE: Cicatrice collagene. Il collagene è denso, la vascolarizzazione è ridotta. Quindi

 avviene la regressione dei vasi sanguigni e rimangono aperte solo alcune vie collegate

con il vaso principale per irrorare il nuovo tessuto che si è formato. Questa struttura del

tessuto perde quasi completamente la sua cellularità, rimangono soprattutto fibrociti

(fibroblasti inattivi), in quanto i fibroblasti veri e propri hanno già prodotto tutta la

matrice extra-cellulare necessaria al processo di tamponamento della ferita e chiusura

della stessa.

Con questo meccanismo si assiste alla riparazione del danno subito in seguito ad una lesione

con formazione di una cicatrice.

Rimodellamento

Il processo discusso dura nel tempo e va incontro al rimodellamento della cicatrice che si è

formata e che è costituita essenzialmente da tessuto connettivo. Il rimodellamento inciderà

sullo sviluppo finale della cicatrice e alterazioni di questo processo portano alla formazione di

diversi tipi di cicatrice. Il rimodellamento tissutale, o della matrice extracellulare, avviene

anche in condizioni fisiologiche, data la presenza del normale turnover biologico.

Il processo avviene ad opera di alcuni enzimi, le metallo-proteasi che sono proteine rame-

dipendenti, e che sono prodotte nella matrice extra-cellulare dalle cellule lì presenti come

fibroblasti, macrofagi e forse qualche neutrofilo, presenti almeno in un primo momento.

I fattori che stimolano la produzione sono PDGF, EGF e le citochine pro-infiammatorie come TNF

e interleuchina II, mentre i fattori inibitori sono soprattutto gli steroidi che inibiscono in genere

tutti i processi infiammatori e un po’ i processi di riparazione. Questi fattori stimolano il rilascio

delle metallo-proteasi nella matrice, ma non come enzimi già attivi bensì come precursori

in