Όταν οι γιατροί εντοπίζουν αυξημένα επίπεδα της πρωτεΐνης SerpinB3 σε μια εξέταση αίματος, αυτό μπορεί να αποτελεί ένδειξη ότι κάτι σοβαρό συμβαίνει στον οργανισμό — από μορφές καρκίνου σε τελικό στάδιο έως σοβαρές φλεγμονώδεις παθήσεις.
Η SerpinB3 είναι μια κρίσιμη πρωτεΐνη που συχνά «μαρτυρά» ότι οι προστατευτικοί ιστοί του σώματος, όπως το δέρμα ή οι πνεύμονες, βρίσκονται υπό έντονο στρες λόγω καρκίνου ή χρόνιας νόσου.
Ωστόσο, νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο της Πολιτείας της Αριζόνα (ASU) αποκαλύπτει μια διαφορετική πλευρά της πρωτεΐνης: πέρα από τον ρόλο της ως δείκτη ασθένειας, η SerpinB3 φαίνεται να συμβάλλει φυσικά στην επούλωση των πληγών.
Μια νέα προοπτική στην επούλωση τραυμάτων
Τα δερματικά τραύματα εξακολουθούν να αποτελούν σημαντική πρόκληση για την ιατρική. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, εκτιμάται ότι κάθε χρόνο καταγράφονται περίπου 6 εκατομμύρια τραύματα, πολλά εκ των οποίων είναι δύσκολα στη θεραπεία και συνδέονται με διαβήτη, εγκαύματα, λοιμώξεις ή προχωρημένη ηλικία.
Το ετήσιο κόστος αυτών των δύσκολων περιπτώσεων υπολογίζεται στα 20 δισεκατομμύρια δολάρια.
Στη νέα τους μελέτη, οι ερευνητές Jordan Yaron, Kaushal Rege και οι συνεργάτες τους από το Biodesign Center for Biomaterials Innovation and Translation του ASU, ανακάλυψαν ότι η SerpinB3 αποτελεί μέρος του φυσικού «οπλοστασίου» του οργανισμού για την επούλωση, βοηθώντας το δέρμα να ανακάμψει μετά από βλάβη.
Τα αποτελέσματα δείχνουν νέες δυνατότητες:
- Ενίσχυση της SerpinB3 μπορεί να βελτιώσει την επούλωση των πληγών.
- Αναστολή της θα μπορούσε να συμβάλει στην αντιμετώπιση επιθετικών καρκίνων.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Από βιοϋλικά στην ανακάλυψη ενός φυσικού μηχανισμού
Η έρευνα ξεκίνησε μέσα από τη συνάντηση δύο πεδίων:
- της μελέτης βιοενεργών υλικών για επιδιόρθωση ιστών
- και της έρευνας πάνω στην οικογένεια πρωτεϊνών σερπινών (serpins) — αναστολέων σερίνης-πρωτεάσης.
Οι σερπίνες ρυθμίζουν κρίσιμες λειτουργίες του οργανισμού, όπως η πήξη του αίματος και η ανοσορρύθμιση, ενώ παίζουν ρόλο στη διατήρηση της ισορροπίας μεταξύ αποδόμησης και αποκατάστασης των ιστών.
«Όταν εξετάσαμε βαθύτερα πώς τα βιοενεργά νανοϋλικά μας προωθούσαν την επιδιόρθωση των ιστών, η SerpinB3 —μια πρωτεΐνη που αρχικά είχε συνδεθεί με τον καρκίνο— ξεχώρισε ως βασικός παράγοντας που σχετίζεται με την επούλωση», εξηγεί ο καθηγητής Rege.
«Η ανακάλυψη του ρόλου της ως φυσικού μηχανισμού απόκρισης σε τραύμα στο δέρμα ήταν συναρπαστική. Τώρα μελετούμε τον ρόλο της και σε άλλες παθολογικές καταστάσεις», προσθέτει ο καθηγητής.
Η διττή φύση της SerpinB3
Πολλές σερπίνες συνδέονται με ασθένειες όταν η ισορροπία τους στον οργανισμό διαταράσσεται, οδηγώντας σε φλεγμονές, ίνωση ή καρκίνο. Η SerpinB3 —γνωστή και ως αντιγόνο καρκινώματος εκ πλακωδών κυττάρων τύπου 1 (SCCA-1)— χρησιμοποιείται επί δεκαετίες ως βιοδείκτης επιθετικών καρκίνων του πνεύμονα, του ήπατος και του δέρματος.
Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1977 σε ιστούς καρκίνου τραχήλου της μήτρας και έχει συνδεθεί με κακή πρόγνωση.
«Για περισσότερα από 40 χρόνια, η SerpinB3 θεωρούνταν οδηγός ανάπτυξης και μετάστασης του καρκίνου, χωρίς να γνωρίζουμε τη φυσιολογική της λειτουργία», αναφέρει ο Yaron.
«Όταν εξετάσαμε το δέρμα κατά την επούλωση τραυμάτων, διαπιστώσαμε ότι τα κύτταρα στην περιοχή παρήγαγαν μεγάλες ποσότητες της πρωτεΐνης. Φάνηκε καθαρά ότι αποτελεί μέρος του φυσικού μηχανισμού επούλωσης των επιθηλιακών ιστών — ενός μηχανισμού που τα καρκινικά κύτταρα φαίνεται να εκμεταλλεύονται για να εξαπλώνονται».
Πώς η SerpinB3 βοηθά στην επούλωση
Μελετώντας τα γονίδια που ενεργοποιούνται κατά την επούλωση, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα επίπεδα της SerpinB3 εκτοξεύονται σε τραυματισμένο δέρμα, ιδιαίτερα όταν το τραύμα καλύπτεται με προηγμένα βιοϋλικά επιθέματα.
Σε εργαστηριακές δοκιμές, η προσθήκη επιπλέον SerpinB3 έκανε τα δερματικά κύτταρα να μετακινούνται και να κλείνουν τα τραύματα ταχύτερα, με αποτελεσματικότητα παρόμοια με τον γνωστό αυξητικό παράγοντα EGF (Epidermal Growth Factor).
Η SerpinB3 δρα ενεργοποιώντας τα κερατινοκύτταρα, τα κύτταρα που φυσιολογικά επισκευάζουν το δέρμα. Όταν ενεργοποιούνται, γίνονται πιο κινητικά, επιτρέποντάς τους να μετακινηθούν στο σημείο του τραύματος και να αναδομήσουν τον ιστό.
Επιπλέον, η πρωτεΐνη φαίνεται να καθοδηγεί τη δημιουργία νέου ιστού και να προάγει τη σωστή διάταξη των ινών κολλαγόνου, ενισχύοντας τη δύναμη και την ακεραιότητα του δέρματος.
Νέες προοπτικές για τη φροντίδα τραυμάτων και του καρκίνου
Αν και απαιτείται περαιτέρω έρευνα, οι επιστήμονες θεωρούν ότι η SerpinB3 μπορεί μελλοντικά να αξιοποιηθεί θεραπευτικά για δύσκολα επουλώσιμα τραύματα — όπως έλκος πίεσης και χρόνιες πληγές.
Αποκαλύπτοντας τη «διπλή ζωή» αυτής της πρωτεΐνης, η μελέτη ανοίγει τον δρόμο για καλύτερες θεραπείες επούλωσης αλλά και νέες στρατηγικές αντιμετώπισης του καρκίνου, μέσα από βαθύτερη κατανόηση των φυσικών μηχανισμών αποκατάστασης του σώματος.
