การซ่อมแซมและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่

การซ่อมแซมเนื้อเยื่อเป็นการฟื้นฟูโครงสร้างและหน้าที่ของเนื้อเยื่อหลังการบาดเจ็บ ผ่านกระบวนการที่ทับซ้อนกันสองอย่าง ได้แก่ การสร้างใหม่ (regeneration) ซึ่งเซลล์ที่สูญเสียไปจะถูกแทนที่ด้วยการเพิ่มจำนวนของเซลล์เนื้อเยื่อแท้ที่รอดชีวิต และการแทนที่ด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (connective tissue) ซึ่งก่อให้เกิดแผลเป็น ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสร้างใหม่ของเนื้อเยื่อที่บาดเจ็บและความสมบูรณ์ของโครงสร้างค้ำจุน

Definition

การซ่อมแซมเนื้อเยื่อคือการฟื้นฟูโครงสร้างและหน้าที่ของเนื้อเยื่อหลังการบาดเจ็บ ซึ่งทำได้โดยการสร้างใหม่ (การแทนที่เซลล์ที่สูญเสียไปด้วยการเพิ่มจำนวนของเซลล์ดั้งเดิม) และ/หรือโดยการแทนที่ด้วยแผลเป็นจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเมื่อการสร้างใหม่ไม่สมบูรณ์

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมเหตุการณ์ระดับเซลล์และโมเลกุลของการหายของแผล ได้แก่ การเพิ่มจำนวนของเซลล์ การก่อตัวของเนื้อเยื่อแกรนูเลชัน (granulation tissue) การสร้างหลอดเลือดใหม่ การปรับโครงสร้างเมทริกซ์นอกเซลล์ (extracellular-matrix remodelling) และปัจจัยที่กำหนดการสร้างใหม่เทียบกับการเกิดแผลเป็น เนื้อหานี้ถือว่าการซ่อมแซมเป็นกลไกทางพยาธิวิทยาทั่วไป และไม่ใช่คำแนะนำในการจัดการบาดแผลหรือการบาดเจ็บเฉพาะอย่างใดอย่างหนึ่ง

Core questions

• อะไรเป็นตัวกำหนดว่าเนื้อเยื่อจะสร้างใหม่หรือหายด้วยแผลเป็น?
• เนื้อเยื่อแกรนูเลชันและหลอดเลือดใหม่ก่อตัวขึ้นได้อย่างไรในระหว่างการหายของแผล?
• เซลล์และสัญญาณใดที่ประสานงานระยะต่างๆ ของการซ่อมแซม?

Key concepts

• การสร้างใหม่เทียบกับการซ่อมแซมด้วยแผลเป็น
• ประชากรเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงได้ง่าย คงที่ และถาวร
• เนื้อเยื่อแกรนูเลชัน
• การสร้างหลอดเลือดใหม่
• การสะสมและการปรับโครงสร้างเมทริกซ์นอกเซลล์
• บทบาทของแมโครฟาจ ไฟโบรบลาสต์ และไมโอไฟโบรบลาสต์
• การหายของแผลโดยความตั้งใจแรกเทียบกับความตั้งใจที่สอง

Mechanisms

การหายของแผลดำเนินไปตามระยะที่ทับซ้อนกัน ได้แก่ ระยะอักเสบ (inflammatory phase) ซึ่งกำจัดเศษซากและเชื้อโรค ระยะเพิ่มจำนวน (proliferative phase) ซึ่งก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อแกรนูเลชัน — เส้นเลือดฝอยใหม่ ไฟโบรบลาสต์ และเมทริกซ์ชั่วคราว และระยะปรับโครงสร้าง (remodelling phase) ซึ่งเมทริกซ์จะเจริญเต็มที่และฟื้นคืนความแข็งแรง การที่เนื้อเยื่อจะสร้างใหม่ได้หรือไม่ขึ้นอยู่กับความสามารถในการเพิ่มจำนวนของเซลล์ (เนื้อเยื่อที่เปลี่ยนแปลงได้ง่ายและเนื้อเยื่อที่คงที่สามารถสร้างใหม่ได้ ส่วนเนื้อเยื่อถาวร เช่น กล้ามเนื้อหัวใจและเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ไม่สามารถสร้างใหม่ได้) และขึ้นอยู่กับว่าเนื้อเยื่อรองรับ (stroma) ที่อยู่ข้างใต้ยังคงสภาพเดิมหรือไม่ เมื่อเงื่อนไขเหล่านี้ไม่เป็นไปตามที่กำหนด การซ่อมแซมจะเกิดขึ้นโดยการเกิดแผลเป็น แมโครฟาจมีบทบาทสำคัญตลอดกระบวนการ โดยเปลี่ยนจากฟีโนไทป์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบไปสู่ฟีโนไทป์ที่ซ่อมแซม และสนับสนุนไฟโบรบลาสต์และไมโอไฟโบรบลาสต์ที่สร้างและหดตัวของเมทริกซ์ใหม่ (Gurtner, 2008; Wynn, 2016; Shook, 2018)

Clinical relevance

การซ่อมแซมและการสร้างใหม่เป็นตัวกำหนดผลลัพธ์การทำงานของการบาดเจ็บในอวัยวะต่างๆ ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมเนื้อเยื่อบางชนิดจึงฟื้นตัวได้เต็มที่ ในขณะที่บางชนิดหายด้วยแผลเป็นและความบกพร่องถาวร นอกจากนี้ยังเป็นพื้นฐานสำหรับการเกิดพังผืดเมื่อการซ่อมแซมมากเกินไป เนื้อหานี้อธิบายกลไกเหล่านั้นเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง และไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการดูแลบาดแผลหรือการรักษา

Evidence & guidelines

เนื้อหานี้อ้างอิงจากการศึกษาชีววิทยาการหายของแผลเชิงทดลอง และจากตำราพยาธิวิทยามาตรฐาน เช่น Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (Kumar, Abbas, & Aster, 2021) ในฐานะกลไกพื้นฐาน จึงไม่เป็นหัวข้อของแนวทางปฏิบัติทางคลินิกโดยตรง คำแนะนำจะอยู่ในบริบทของบาดแผลและการบาดเจ็บเฉพาะอย่าง

History

การจำแนกประเภทของเนื้อเยื่อตามความสามารถในการสร้างใหม่และการอธิบายการหายของแผลโดยความตั้งใจแรกและครั้งที่สอง (first and second intention) มีมานานแล้วในพยาธิวิทยา ชีววิทยาระดับเซลล์และโมเลกุลสมัยใหม่ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับปัจจัยการเจริญเติบโต พลวัตของเมทริกซ์ และเซลล์ต้นกำเนิดที่ควบคุมการซ่อมแซม และได้เน้นย้ำถึงบทบาทของแมโครฟาจในฐานะผู้ประสานงานหลักที่เชื่อมโยงระยะการอักเสบและระยะการซ่อมแซมของการหายของแผล (Gurtner, 2008; Shook, 2018)

Key figures

• Geoffrey C. Gurtner
• Thomas A. Wynn
• Sabine Werner
• Valerie Horsley

Seminal works

• gurtner-2008
• wynn-2016

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างการสร้างใหม่และการซ่อมแซมคืออะไร?

การสร้างใหม่เป็นการฟื้นฟูเนื้อเยื่อโดยการเพิ่มจำนวนของเซลล์ดั้งเดิมที่รอดชีวิต ทำให้โครงสร้างกลับมาใกล้เคียงปกติ ในขณะที่การซ่อมแซม (ในความหมายแคบ) เป็นการแทนที่เนื้อเยื่อที่สูญเสียไปด้วยแผลเป็นจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเมื่อการสร้างใหม่ไม่สามารถทำได้

ทำไมเนื้อเยื่อบางชนิดจึงหายโดยไม่มีแผลเป็น ในขณะที่บางชนิดเกิดแผลเป็น?

เนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงได้ง่ายหรือคงที่ซึ่งมีโครงสร้างค้ำจุนที่สมบูรณ์สามารถสร้างใหม่ได้ แต่เนื้อเยื่อถาวร เช่น กล้ามเนื้อหัวใจและเซลล์ประสาทมีความสามารถในการเพิ่มจำนวนน้อย ดังนั้นการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อเหล่านี้จึงหายด้วยการเกิดแผลเป็นเป็นหลัก