Cutaneous wound healing is a complex process tightly related to inflammation,
which requires the cooperation of several different cell populations and factors.
Corticotropin releasing hormone (CRH) is the main regulator of the hypothalamic‐pituitaryadrenal
(HPA) axis, which mediates the body's response to stress, including inflammation.
The stimulation of CRH by stressful stimuli leads to the release of adrenal glucocorticoids, a
potent endogenous anti‐inflammatory agent. CRH exerts its effects through two main types
of receptor, receptor 1, (CRF1) and receptor 2 (CRF2). The mRNA of CRH and the
immunoreactive peptide and its receptors have been identified in a plethora of peripheral
tissues including the skin. Although it has been shown that peripheral CRH possesses direct
pro‐inflammatory action, its role in the process of cutaneous wound healing remains
unclear.
To study the role of CRH in cutaneous wound healing we used mice with genetic
deletion of CRH (Crh‐/‐). CRH mRNA was detected in both normal and wounded skin of
Crh+/+ mice. Crh‐/ ‐ mice characterized by accelerated wound healing which was
accompanied by rapid progression of inflammation and re‐epithelialization from the second
to the fifth day following the induction of wound compared to wild type mice. Moreover,
Crh‐/‐ mice had higher levels of TGF‐β1 on day 3 when compared with Crh+/+ mice. The
replacement of glucocorticoids on Crh‐/‐ mice accelerated the wound healing even more
during the first day following the induction of wound compared with vehicle alone‐treated
Crh‐/‐ mice and simultaneously accelerated the resolution of the inflammatory response and
increased the number and organization speed of fibroblasts. Finally, administration of
corticosterone restored the tissue levels of TGF‐β1 in Crh‐/‐ mice to those observed in
Crh+/+ mice. Our results suggest that genetic deficiency of CRH is associated with
accelerated wound healing characterized by increased epithelialization and presence of
fibroblasts in the area of the wound in a manner independent of glucocorticoids
insufficiency.
To clarify the role of endogenous CRH in the function of fibroblasts during wound
healing we used primary cultures of fibroblasts derived from neonatal skin of Crh +/+ and
Crh‐/‐ mice. Our studies showed that Crh is expressed in wild type fibroblasts. Moreover,
fibroblasts of both genotypes have functional receptors, as they induce the production of
cAMP. Fibroblasts with genetic deficiency of CRH have higher proliferation and migration
rate and decreased production of IL‐6, TGF‐β1 and collagen in comparison with the
corresponding wild type fibroblasts. The pharmacological blockade of CRF1 using antalarmin
in cultured human fibroblasts led to similar changes on the rate of proliferation and
migration and secretion of IL‐6, with those observed in Crh ‐/‐ fibroblasts. These results
reinforce the importance of CRH in the biology of skin fibroblasts during wound healing.
In summary, our findings from in vivo and in vitro experiments demonstrate for the
first time the important role of locally produced CRH in cutaneous wound healing. The exact
mechanism of action has not been clarified. However it appears that fibroblasts are an
important component in this process.Η δερματική τραυματική επούλωση είναι μία σύνθετη διαδικασία, άρρηκτα
συνδεδεμένη με τη φλεγμονή, που απαιτεί τη συνεργασία πολλών διαφορετικών
κυτταρικών πληθυσμών και παραγόντων. Η εκλυτική ορμόνη της κορτικοτροπίνης
(CRH) αποτελεί τον κύριο ρυθμιστή του υποθαλαμικού‐υποφυσιακού‐επινεφριδιακού
(HPA) άξονα, ο οποίος μεσολαβεί την απόκριση του οργανισμού στο στρες,
συμπεριλαμβανομένης και της φλεγμονής. Η διέγερση της CRH από στρεσογόνα
ερεθίσματα οδηγεί στην απελευθέρωση των επινεφριδιακών γλυκοκορτικοειδών, ενός
ισχυρού ενδογενούς αντιφλεγμονώδους μέσου. Η CRH ασκεί τις δράσεις της μέσω δύο
κύριων τύπων υποδοχέων, τον υποδοχέα 1 της CRH (CRF1) και τον υποδοχέα 2 της CRH
(CRF2). Το mRNA της CRH καθώς και το ανοσοδραστικό πεπτίδιο και οι υποδοχείς της
έχουν εντοπιστεί σε πληθώρα περιφερικών ιστών συμπεριλαμβανομένου του δέρματος.
Αν και έχει δειχθεί ότι η περιφερική CRH ασκεί άμεση προ‐φλεγμονώδη δράση,
εντούτοις ο ρόλος της στη διαδικασία της δερματικής τραυματικής επούλωσης
παραμένει αδιευκρίνιστος.
Προκειμένου να μελετηθεί ο ρόλος της CRH στην επούλωση του δερματικού
τραύματος χρησιμοποιήθηκαν μύες στους οποίους είχε γίνει απαλοιφή του γονιδίου της
CRH (Crh/
).
Η CRH ανιχνεύθηκε τόσο σε φυσιολογικό όσο και τραυματισμένο δέρμα
Crh+/+ μυών. Οι Crh/
μύες
χαρακτηρίζονταν από επιταχυμένη τραυματική επούλωση
η οποία συνοδευόταν από ταχύτερη εξέλιξη της φλεγμονής και της
επαναεπιθηλιοποίησης από τη δεύτερη έως την πέμπτη ημέρα μετά την επαγωγή του
τραύματος συγκριτικά με τους μύες αγρίου τύπου. Επιπλέον οι Crh/
μύες
είχαν
υψηλότερα επίπεδα TGF‐β1 την 3η ημέρα όταν συγκρίνονταν με τους Crh+/+ μύες. Η
αποκατάσταση των γλυκοκορτικοειδών στους Crh/
μύες
επιτάχυνε την τραυματική
επούλωση ακόμα περισσότερο την πρώτη ημέρα μετά την επαγωγή του τραύματος
συγκριτικά με τους Crh/
μύες
στους οποίους δε χορηγήθηκε κορτικοστερόνη και
ταυτόχρονα επιτάχυνε τη λύση της φλεγμονώδους αντίδρασης και αύξησε τον αριθμό
και την ταχύτητα οργάνωσης των ινοβλαστών. Τέλος, η χορήγηση κορτικοστερόνης
επανέφερε τα ιστικά επίπεδα του TGF‐β1 στους Crh‐/‐ μυς σε αυτά που
παρατηρούνταν Crh/
στους
μύες. Τα παραπάνω αποτελέσματα δείχνουν ότι η
γενετική έλλειψη CRH συνδέεται με επιταχυμένη τραυματική επούλωση που
χαρακτηρίζεται από αυξημένη επιθηλιοποίηση και παρουσία ινοβλαστών στην
τραυματική περιοχή κατά τρόπο ανεξάρτητο των γλυκοκορτικοειδών.
Για να αποσαφηνιστεί ο ρόλος της ενδογενούς CRH στη λειτουργία των
ινοβλαστών κατά τη διάρκεια της επούλωσης χρησιμοποιήθηκαν πρωτογενείς
καλλιέργειες ινοβλαστών προερχόμενες από δέρμα νεογνών Crh+/+ και Crh/
μυών.
Οι
μελέτες μας έδειξαν ότι η Crh εκφράζεται στους ινοβλάστες μυών αγρίου τύπου.
Επιπλέον, οι ινοβλάστες και των δύο γονοτύπων διαθέτουν λειτουργικούς υποδοχείς,
καθώς επάγουν την παραγωγή cAMP. Οι ινοβλάστες με γενετική έλλειψη CRH
παρουσίαζαν υψηλότερο ρυθμό πολλαπλασιασμού και μετανάστευσης και μειωμένη
παραγωγή IL‐6, TGF‐β1 και κολλαγόνου σε σύγκριση με τους ινοβλάστες αγρίου τύπου.
Ο φαρμακολογικός αποκλεισμός του CRF1 με τη χρήση ανταλαρμίνης σε καλλιέργειες
ανθρώπινων ινοβλαστών επέφερε παρόμοιες αλλαγές αναφορικά με το ρυθμό
πολλαπλασιασμού και μετανάστευσης και την έκκριση IL‐6, με αυτές που
παρατηρούνταν στους Crh /
ινοβλάστες.
Τα αποτελέσματα αυτά ενισχύουν το
σημαντικό ρόλο που διαδραματίζει η CRH στη βιολογία των δερματικών ινοβλαστών
κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης του τραύματος.
Συνοψίζοντας, τα ευρήματά μας, από in vivo και in vitro πειράματα,
καταδεικνύουν για πρώτη φορά το σημαντικό ρόλο της τοπικά παραγόμενης CRH στη
δερματική τραυματική επούλωση. Ο ακριβής μηχανισμός της δράσης της αυτής δεν έχει
διασαφηνισθεί. Παρόλα αυτά φαίνεται ότι οι ινοβλάστες αποτελούν σημαντική
συνιστώσα στη διαδικασία αυτή