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.
Vücudunuzdaki en geniş organ karaciğeriniz veya beyniniz değildir. Yetişkinlerde yaklaşık iki metrekare yüzey alanına sahip olan derinizdir. Derinin farklı bölgelerinin farklı özellikleri olsa da, yüzeyinin büyük bir kısmı terlemek, ısıyı hissetmek veya tüylenmek gibi benzer fonksiyonlara sahiptir. Fakat derin bir kesik veya yara sonrası yeni iyileşmiş deri etrafından farklı görünür ve bir süre için veya temelli olarak özelliklerinin tamamına sahip olamaz. Bunun nedenini anlamak için insan derisinin yapısına bakmamız gerek. Epidermis adındaki ilk tabaka genel olarak keratinosid adı verilen sertleşmiş hücrelerden oluşur ve koruma sağlar. Dış katman olduğundan sürekli dökülür ve yenilenir onarımı da oldukça kolaydır. Fakat bazen bir yara dermise, yani cildin birçok işlevini sağlayan kan damarlarını, çeşitli bezleri ve sinir uçlarını barındıran katmana kadar derine inebilir. Bu tür bir olay dört sıralı aşamalı bir yeniden oluşturma sürecinin başlalangıcını tetikler. İlk aşama, hemostaz, derinin iki anlık tehdide tepkisidir: şu an kan kaybediyorsun ve epidermisin fiziksel bariyeri bozuldu. Damarları kanamayı en aza indirmek için daralırken, vasokonstiksiyon olarak bilinen süreçte, iki tehdit de kan pıhtısı oluşturularak baskılanır. Fibrin adında özel bir protein kanın dışarı akmasını ve bakteri ve patojenlerin içeri girmesini engelleyen çapraz bağlar oluşturur. Bu şekilde geçen üç saat sonra kırmızıya dönen deri sıradaki aşama olan iltihaplanmanın sinyallerini verir. Kanamanın kontrol altına alınması ve bariyerin kapatılmasıyla vücut içeri girmiş olabilecek patojenlerle savaşması için özel hücreler gönderir. Bunların en önemlileri arasında histiyosit olarak bilinen beyaz kan hücreleri bulunur. Bu hücreler, fagositoz işlemiyle bakterileri ve hasarlı dokuyu tüketip iyieşmeyi hızlandıracak büyüme faktörleri üretirler. Bu ufak askerlerin yaralı bölgeye ulaşmak için kan damarlarında yolculuk etmeleri gerektiğinden, daha önce daralmış olan damarlar vazodilasyon süreciyle tekrar genişlemeye başlar. Yaralanmadan iki-üç gün geçtikten sonra fibroplast hücrelerinin yaraya girmesiyle prolifertif aşama başlar. Kolajen depolama sürecinde, önceki fibrinin yerini alması için birleştirici doku oluşturarak yarada kolajen adı verilen lifli bir protein üretilir. Epidermal hücreler derinin üst tabakasını tekrar şekillendirmek için bölünürken, dermis yarayı kapatmak için büzüşür. Son olarak yenileme sürecinin dördüncü aşamasında biriken yeni kolajenin özel tiplere dönüştürülmesiyle yara olgunlaşır. Bir yıla kadar uzayabilen bu süreçte yeni derinin esnekliği gelişir damar ve diğer bağlantılar güçlenir. Zamanla, yeni doku başlangıçtaki yaranın ciddiyetine ve işlevin kendisine bağlı olarak orijinal sağlıklı işlevinin %50-80'ine kadar ulaşabilir. Fakat deri tamamen iyileşmediğinden yara izleri dünya genelinde doktorlar için büyük bir sorun olmaya devam ediyor. Her ne kadar araştırmalacılar iyileşme sürecini anlama üzerine önemli adımlarda atmış olsalar da birçok gizem hâlâ çözülememiş durumda. Mesela fibroplast hücreleri kan damarlarından mı yoksa yaraya yakın deri dokusundan mı geliyorlar? Neden geyikler gibi diğer memeliler yaralarını insanlardan çok daha etkili iyileştirebiliyor? Bu ve diğer sorulara cevap bularak belki bir gün kendimizi yaralar sadece hatıralarda kalacak kadar iyi iyileştirebiliriz.