The largest organ in your body isn't your liver or your brain. It's your skin, with a surface area of about 20 square feet in adults. Though different areas of the skin have different characteristics, much of this surface performs similar functions, such as sweating, feeling heat and cold, and growing hair. But after a deep cut or wound, the newly healed skin will look different from the surrounding area, and may not fully regain all its abilities for a while, or at all. To understand why this happens, we need to look at the structure of the human skin. The top layer, called the epidermis, consists mostly of hardened cells, called keratinocytes, and provides protection. Since its outer layer is constantly being shed and renewed, it's pretty easy to repair. But sometimes a wound penetrates into the dermis, which contains blood vessels and the various glands and nerve endings that enable the skin's many functions. And when that happens, it triggers the four overlapping stages of the regenerative process. The first stage, hemostasis, is the skin's response to two immediate threats: that you're now losing blood and that the physical barrier of the epidermis has been compromised. As the blood vessels tighten to minimize the bleeding, in a process known as vasoconstriction, both threats are averted by forming a blood clot. A special protein known as fibrin forms cross-links on the top of the skin, preventing blood from flowing out and bacteria or pathogens from getting in. After about three hours of this, the skin begins to turn red, signaling the next stage, inflammation. With bleeding under control and the barrier secured, the body sends special cells to fight any pathogens that may have gotten through. Among the most important of these are white blood cells, known as macrophages, which devour bacteria and damage tissue through a process known as phagocytosis, in addition to producing growth factors to spur healing. And because these tiny soldiers need to travel through the blood to get to the wound site, the previously constricted blood vessels now expand in a process called vasodilation. About two to three days after the wound, the proliferative stage occurs, when fibroblast cells begin to enter the wound. In the process of collagen deposition, they produce a fibrous protein called collagen in the wound site, forming connective skin tissue to replace the fibrin from before. As epidermal cells divide to reform the outer layer of skin, the dermis contracts to close the wound. Finally, in the fourth stage of remodeling, the wound matures as the newly deposited collagen is rearranged and converted into specific types. Through this process, which can take over a year, the tensile strength of the new skin is improved, and blood vessels and other connections are strengthened. With time, the new tissue can reach from 50-80% of some of its original healthy function, depending on the severity of the initial wound and on the function itself. But because the skin does not fully recover, scarring continues to be a major clinical issue for doctors around the world. And even though researchers have made significant strides in understanding the healing process, many fundamental mysteries remain unresolved. For instance, do fibroblast cells arrive from the blood vessels or from skin tissue adjacent to the wound? And why do some other mammals, such as deer, heal their wounds much more efficiently and completely than humans? By finding the answers to these questions and others, we may one day be able to heal ourselves so well that scars will be just a memory.
Il più grande organo nel nostro corpo non è il fegato né il cervello. È la pelle, con una superficie di circa 20 metri quadri negli adulti. Anche se diverse aree della pelle hanno diverse caratteristiche, gran parte di questa superficie svolge funzioni simili, come sudare, sentire calore o freddo, e far crescere i capelli. Ma dopo un taglio profondo o una ferita, la pelle appena guarita sembrerà diversa dall'area circostante e potrebbe non recuperare appieno tutte le abilità, per un po' o per niente. Per capire perché questo accade, osserviamo la struttura della pelle umana. Lo strato superiore, chiamato epidermide, è fatto per lo più di cellule indurite, le cheratinociti, e fornisce protezione. Dato che lo strato esterno cambia e si rinnova costantemente, è abbastanza facile da riparare. Ma a volte una ferita penetra nel derma, che contiene vasi sanguigni e varie ghiandole e terminazione nervosa che attivano molte funzioni della pelle. E quando questo succede, scatena i quattro stadi sovrapposti del processo rigenerante. Il primo stadio, l'emostasi, è la risposta a due minacce immediate: la perdita di sangue e la barriera fisica dell'epidermide è stata compromessa. Quando i vasi sanguigni si restringono per ridurre la perdita, in un processo noto come vasocostrizione, entrambe le minacce si evitano con la formazione di un coagulo. Una proteina speciale, la fibrina, forma reticoli sulla sommità della pelle, che impedisce al sangue di fuoriuscire e ai batteri o agenti patogeni di entrare. Dopo circa tre ore, la pelle inizia a diventare rossa, e indica il prossimo stadio l'infiammazione. Con la perdita sotto controllo e la barriera messa al sicuro, il corpo invia cellule speciali per combattere qualsiasi agente patogeno. Tra le più importanti ci sono i globuli bianchi, noti come macrofagi, che divorano batteri e tessuti danneggiati tramite un processo noto come fagocitosi, oltre a produrre fattori di crescita per stimolare la guarigione E dato che questi soldatini devono spostarsi attraverso il sangue per arrivare alla ferita, i vasi sanguigni ristretti precedentemente, ora si espandono in un processo chiamato vasodilatazione. Circa due o tre giorni dopo la ferita, avviene lo stadio proliferativo, le cellule fibroblasti entrano nella ferita Nel processo di deposizione di collagene, producono nella ferita una proteina fibrosa chiamata collagene, formando un tessuto connettivo per rimpiazzare la fibrina precedente. Quando le cellule epidermiche si dividono per formare lo strato esterno della pelle, il derma si contrae chiudendo la ferita. Infine, nel quarto stadio di rimodellamento, la ferita matura mentre il nuovo collagene depositato viene riorganizzato, convertito in tipi specifici. Tramite questo processo, che può richiedere più di un anno, la resistenza a trazione della nuova pelle viene migliorata, e i vasi sanguigni e altri collegamenti vengono rafforzati. Col tempo, il nuovo tessuto può raggiungere dal 50 all'80% di alcune sue normali funzioni originarie, a seconda della gravità della ferita iniziale e della funzione. Ma dato che la pelle non guarisce del tutto, la cicatrice continua ad essere un serio problema clinico per i medici di tutto il mondo. E anche se gli esperti hanno fatto molti passi in avanti nella comprensione del processo di guarigione, molti misteri essenziali restano insoluti. Per esempio, le cellule fibroblasti arrivano dai vasi o dal tessuto cutaneo vicino alla ferita? E perché in altri mammiferi, come i cervi, le ferite guariscono in modo più efficace, e del tutto, di quelle umane? Trovando le risposte a queste domande e ad altre, potremmo un giorno curarci così bene che le cicatrici saranno solo un ricordo.