Фиброз и рубцевание

Фиброз — это избыточное отложение внеклеточного матрикса, главным образом коллагена, который замещает нормальную ткань при тяжелом или стойком повреждении. Рубец является конечным продуктом этого репаративного процесса соединительной ткани. Хотя рубцевание восстанавливает структурную целостность, обширный фиброз искажает архитектуру ткани и нарушает функцию органов, являясь общим конечным путем многих хронических заболеваний.

Definition

Фиброз — это патологическое накопление внеклеточного матрикса, главным образом коллагена, продуцируемого активированными фибробластами и миофибробластами в ответ на стойкое или тяжелое повреждение, приводящее к образованию рубца и, при избыточности, к искажению архитектуры ткани и потере функции.

Scope

Статья охватывает вопросы развития фиброза в результате длительного повреждения и воспаления, центральную роль активированных фибробластов и миофибробластов, сигнальные пути, стимулирующие отложение матрикса, а также различие между адаптивным рубцеванием и патологическим, прогрессирующим фиброзом. Фиброз рассматривается как механизм общей патологии, а не как руководство по лечению какого-либо фиброзного заболевания.

Core questions

• Как стойкое повреждение и воспаление приводят к фиброзу?
• Какова роль миофибробласта в образовании рубца?
• Когда адаптивное рубцевание становится патологическим, прогрессирующим фиброзом?

Key concepts

• Отложение внеклеточного матрикса (коллагена)
• Активация фибробластов и миофибробластов
• Сигнальный путь трансформирующего фактора роста-бета (TGF-β)
• Адаптивный рубец против прогрессирующего фиброза
• Вклад макрофагов в фиброз
• Необратимое искажение архитектуры

Mechanisms

Фиброз возникает, когда повреждение и воспаление сохраняются, поддерживая сигналы — в частности, трансформирующий фактор роста-бета — которые активируют фибробласты и рекрутируют или дифференцируют миофибробласты. Эти клетки секретируют большое количество коллагена и других матриксных белков и сокращают рану, откладывая рубец. Макрофаги способствуют развитию процесса, поставляя медиаторы, которые стимулируют активацию фибробластов и продукцию матрикса. При самоограничивающейся ране это приводит к образованию стабильного рубца, но когда повреждающий стимул сохраняется, отложение матрикса опережает деградацию, нормальная архитектура постепенно замещается, и процесс может стать самоподдерживающимся фиброзом, поражающим такие органы, как легкие, печень, почки и сердце (Wynn, 2012; Henderson, 2020; Friedman, 2013).

Clinical relevance

Фиброз является общей конечной стадией многих хронических состояний, включая цирроз печени, идиопатический легочный фиброз и хроническую болезнь почек, а также основным фактором, способствующим органной недостаточности, поэтому его механизмы являются активным направлением исследований. Данная статья объясняет эти механизмы для справки и не содержит диагностических критериев или рекомендаций по лечению.

Evidence & guidelines

Изложение основано на экспериментальной и обзорной литературе по механизмам фиброза и на стандартных патологических справочниках, таких как «Патологические основы болезней Роббинса и Котрана» (Kumar, Abbas, & Aster, 2021). Как базовый механизм, фиброз сам по себе не регулируется единым клиническим руководством; лечение относится к конкретным фиброзным заболеваниям.

History

Образование рубцов понималось как исход заживления ран соединительной тканью со времен классической патологии, но современная концепция фиброза как активного, управляемого процесса возникла с идентификацией миофибробласта и профибротических сигнальных путей, таких как TGF-β. Обзоры последних двух десятилетий переосмыслили фиброз как общий механизм, затрагивающий различные органы, и как мишень для терапии, различая адаптивное рубцевание и прогрессирующий, патологический фиброз (Wynn, 2012; Henderson, 2020).

Debates

Является ли установившийся фиброз обратимым?

В то время как ранний фиброз может регрессировать при устранении повреждающего стимула, степень обратимости развитого, сшитого фиброза остается предметом дискуссий и является центральным вопросом для антифибротической терапии.

Key figures

• Thomas A. Wynn
• Neil C. Henderson
• Scott L. Friedman

Seminal works

• wynn-2012
• henderson-2020
• friedman-2013

Frequently asked questions

В чем разница между рубцом и фиброзом?

Рубец — это локализованный участок соединительной ткани, который замещает поврежденную ткань после заживления раны, тогда как фиброз в более широком смысле относится к избыточному отложению матрикса — часто внутри органа и вызванному стойким повреждением — которое может искажать архитектуру и нарушать функцию.

Какая клетка в основном отвечает за фиброз?

Миофибробласт, активированный фибробласт, который продуцирует обильный коллаген и сокращает ткань, является основной эффекторной клеткой фиброза, управляемой такими сигналами, как трансформирующий фактор роста-бета.