Published February 16, 2022 | Version v1
Publication Open

Decellularized Tissues for Wound Healing: Towards Closing the Gap Between Scaffold Design and Effective Extracellular Matrix Remodeling

  • 1. Autonomous University of Bucaramanga
  • 2. Industrial University of Santander
  • 3. Foscal Hospital

Description

The absence or damage of a tissue is the main cause of most acute or chronic diseases and are one of the appealing challenges that novel therapeutic alternatives have, in order to recover lost functions through tissue regeneration. Chronic cutaneous lesions are the most frequent cause of wounds, being a massive area of regenerative medicine and tissue engineering to have efforts to develop new bioactive medical products that not only allow an appropriate and rapid healing, but also avoid severe complications such as bacterial infections. In tissue repair and regeneration processes, there are several overlapping stages that involve the synergy of cells, the extracellular matrix (ECM) and biomolecules, which coordinate processes of ECM remodeling as well as cell proliferation and differentiation. Although these three components play a crucial role in the wound healing process, the ECM has the function of acting as a biological platform to permit the correct interaction between them. In particular, ECM is a mixture of crosslinked proteins that contain bioactive domains that cells recognize in order to promote migration, proliferation and differentiation. Currently, tissue engineering has employed several synthetic polymers to design bioactive scaffolds to mimic the native ECM, by combining biopolymers with growth factors including collagen and fibrinogen. Among these, decellularized tissues have been proposed as an alternative for reconstructing cutaneous lesions since they maintain the complex protein conformation, providing the required functional domains for cell differentiation. In this review, we present an in-depth discussion of different natural matrixes recently employed for designing novel therapeutic alternatives for treating cutaneous injuries, and overview some future perspectives in this area.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

إن غياب أو تلف الأنسجة هو السبب الرئيسي لمعظم الأمراض الحادة أو المزمنة وهو أحد التحديات الجذابة التي تواجهها البدائل العلاجية الجديدة، من أجل استعادة الوظائف المفقودة من خلال تجديد الأنسجة. الآفات الجلدية المزمنة هي السبب الأكثر شيوعًا للجروح، كونها منطقة ضخمة من الطب التجديدي وهندسة الأنسجة لبذل جهود لتطوير منتجات طبية جديدة نشطة بيولوجيًا لا تسمح فقط بالشفاء المناسب والسريع، ولكن أيضًا تجنب المضاعفات الشديدة مثل الالتهابات البكتيرية. في عمليات إصلاح الأنسجة وتجديدها، هناك العديد من المراحل المتداخلة التي تنطوي على تآزر الخلايا، والمصفوفة خارج الخلية (ECM) والجزيئات الحيوية، التي تنسق عمليات إعادة تشكيل ECM وكذلك تكاثر الخلايا وتمايزها. على الرغم من أن هذه المكونات الثلاثة تلعب دورًا حاسمًا في عملية التئام الجروح، إلا أن وحدة التحكم في المحرك لها وظيفة العمل كمنصة بيولوجية للسماح بالتفاعل الصحيح بينها. على وجه الخصوص، ECM هو مزيج من البروتينات المتشابكة التي تحتوي على مجالات نشطة بيولوجيًا تتعرف عليها الخلايا من أجل تعزيز الهجرة والانتشار والتمايز. في الوقت الحالي، استخدمت هندسة الأنسجة العديد من البوليمرات الاصطناعية لتصميم السقالات النشطة بيولوجيًا لتقليد وحدة التحكم في المحرك الأصلية، من خلال الجمع بين البوليمرات الحيوية وعوامل النمو بما في ذلك الكولاجين والفيبرينوجين. من بين هذه، تم اقتراح الأنسجة منزوعة الخلايا كبديل لإعادة بناء الآفات الجلدية لأنها تحافظ على تكوين البروتين المعقد، مما يوفر المجالات الوظيفية المطلوبة لتمايز الخلايا. في هذه المراجعة، نقدم مناقشة متعمقة للمصفوفات الطبيعية المختلفة المستخدمة مؤخرًا لتصميم بدائل علاجية جديدة لعلاج الإصابات الجلدية، ونلقي نظرة عامة على بعض وجهات النظر المستقبلية في هذا المجال.

Translated Description (French)

L'absence ou l'endommagement d'un tissu est la principale cause de la plupart des maladies aiguës ou chroniques et constitue l'un des défis attrayants que présentent les nouvelles alternatives thérapeutiques, afin de récupérer les fonctions perdues par la régénération des tissus. Les lésions cutanées chroniques sont la cause la plus fréquente de plaies, étant un domaine important de la médecine régénérative et de l'ingénierie tissulaire pour développer de nouveaux produits médicaux bioactifs qui permettent non seulement une cicatrisation appropriée et rapide, mais évitent également les complications graves telles que les infections bactériennes. Dans les processus de réparation et de régénération des tissus, plusieurs étapes se chevauchent et impliquent la synergie des cellules, de la matrice extracellulaire (mec) et des biomolécules, qui coordonnent les processus de remodelage de la mec ainsi que la prolifération et la différenciation cellulaires. Bien que ces trois composants jouent un rôle crucial dans le processus de cicatrisation des plaies, l'ECM a pour fonction d'agir comme une plate-forme biologique pour permettre une interaction correcte entre eux. En particulier, la mec est un mélange de protéines réticulées qui contiennent des domaines bioactifs que les cellules reconnaissent afin de favoriser la migration, la prolifération et la différenciation. Actuellement, l'ingénierie tissulaire a utilisé plusieurs polymères synthétiques pour concevoir des échafaudages bioactifs pour imiter la mec native, en combinant des biopolymères avec des facteurs de croissance, y compris le collagène et le fibrinogène. Parmi ceux-ci, les tissus décellularisés ont été proposés comme alternative pour reconstruire les lésions cutanées car ils maintiennent la conformation protéique complexe, fournissant les domaines fonctionnels nécessaires à la différenciation cellulaire. Dans cette revue, nous présentons une discussion approfondie des différentes matrices naturelles récemment employées pour concevoir de nouvelles alternatives thérapeutiques pour traiter les lésions cutanées, et donnons un aperçu de certaines perspectives futures dans ce domaine.

Translated Description (Spanish)

La ausencia o daño de un tejido es la principal causa de la mayoría de las enfermedades agudas o crónicas y son uno de los desafíos atractivos que tienen las nuevas alternativas terapéuticas, con el fin de recuperar las funciones perdidas a través de la regeneración de tejidos. Las lesiones cutáneas crónicas son la causa más frecuente de heridas, siendo un área masiva de la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos para tener esfuerzos por desarrollar nuevos productos médicos bioactivos que no solo permitan una curación adecuada y rápida, sino que también eviten complicaciones graves como las infecciones bacterianas. En los procesos de reparación y regeneración de tejidos, hay varias etapas superpuestas que involucran la sinergia de las células, la matriz extracelular (ECM) y las biomoléculas, que coordinan los procesos de remodelación de la ECM, así como la proliferación y diferenciación celular. Aunque estos tres componentes juegan un papel crucial en el proceso de cicatrización de heridas, la MEC tiene la función de actuar como plataforma biológica para permitir la correcta interacción entre ellos. En particular, la ECM es una mezcla de proteínas reticuladas que contienen dominios bioactivos que las células reconocen para promover la migración, la proliferación y la diferenciación. Actualmente, la ingeniería de tejidos ha empleado varios polímeros sintéticos para diseñar andamios bioactivos para imitar la ECM nativa, mediante la combinación de biopolímeros con factores de crecimiento como el colágeno y el fibrinógeno. Entre estos, se han propuesto tejidos descelularizados como alternativa para la reconstrucción de lesiones cutáneas ya que mantienen la conformación proteica compleja, proporcionando los dominios funcionales necesarios para la diferenciación celular. En esta revisión, presentamos una discusión en profundidad de las diferentes matrices naturales recientemente empleadas para diseñar nuevas alternativas terapéuticas para el tratamiento de lesiones cutáneas, y presentamos algunas perspectivas futuras en esta área.

Files

pdf.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4e38810b9519bacfcc6532b9852906d4
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الأنسجة منزوعة الخلايا لشفاء الجروح: نحو سد الفجوة بين تصميم السقالة وإعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلية الفعالة
Translated title (French)
Tissus décellularisés pour la cicatrisation des plaies : vers la réduction de l'écart entre la conception de l'échafaudage et le remodelage efficace de la matrice extracellulaire
Translated title (Spanish)
Tejidos descelularizados para la cicatrización de heridas: hacia el cierre de la brecha entre el diseño del andamio y la remodelación efectiva de la matriz extracelular

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4213332217
DOI
10.3389/fbioe.2022.821852

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W112607963
  • https://openalex.org/W1185137021
  • https://openalex.org/W1482040794
  • https://openalex.org/W1497757154
  • https://openalex.org/W152502414
  • https://openalex.org/W1562279196
  • https://openalex.org/W1579399629
  • https://openalex.org/W1598162169
  • https://openalex.org/W1611837169
  • https://openalex.org/W1658287483
  • https://openalex.org/W1840889595
  • https://openalex.org/W1846832218
  • https://openalex.org/W1899095474
  • https://openalex.org/W1907117691
  • https://openalex.org/W1942287549
  • https://openalex.org/W1963976420
  • https://openalex.org/W1965038379
  • https://openalex.org/W1967922151
  • https://openalex.org/W1967998514
  • https://openalex.org/W1969806743
  • https://openalex.org/W1970777961
  • https://openalex.org/W1971871674
  • https://openalex.org/W1974025836
  • https://openalex.org/W1974256482
  • https://openalex.org/W1974840452
  • https://openalex.org/W1975318062
  • https://openalex.org/W1975550461
  • https://openalex.org/W1981121240
  • https://openalex.org/W1985176515
  • https://openalex.org/W1987078974
  • https://openalex.org/W1987239717
  • https://openalex.org/W1987626869
  • https://openalex.org/W1989328894
  • https://openalex.org/W1990097346
  • https://openalex.org/W1990366850
  • https://openalex.org/W1993988790
  • https://openalex.org/W1999358438
  • https://openalex.org/W2001458414
  • https://openalex.org/W2004098988
  • https://openalex.org/W2012732104
  • https://openalex.org/W2015724236
  • https://openalex.org/W2016193552
  • https://openalex.org/W2023167946
  • https://openalex.org/W2023338824
  • https://openalex.org/W2023586765
  • https://openalex.org/W2028502134
  • https://openalex.org/W2028708696
  • https://openalex.org/W2031935322
  • https://openalex.org/W2032639324
  • https://openalex.org/W2032965689
  • https://openalex.org/W2033932174
  • https://openalex.org/W2047459722
  • https://openalex.org/W2049907045
  • https://openalex.org/W2049920231
  • https://openalex.org/W2050382572
  • https://openalex.org/W2051365458
  • https://openalex.org/W2052199548
  • https://openalex.org/W2054472394
  • https://openalex.org/W2058536742
  • https://openalex.org/W2058973638
  • https://openalex.org/W2059486645
  • https://openalex.org/W2061120639
  • https://openalex.org/W2064462566
  • https://openalex.org/W2064982295
  • https://openalex.org/W2066641421
  • https://openalex.org/W2069058960
  • https://openalex.org/W2072997318
  • https://openalex.org/W2074121444
  • https://openalex.org/W2074332569
  • https://openalex.org/W2076077563
  • https://openalex.org/W2078246403
  • https://openalex.org/W2083019610
  • https://openalex.org/W2083937681
  • https://openalex.org/W2085293124
  • https://openalex.org/W2085776940
  • https://openalex.org/W2086166247
  • https://openalex.org/W2086180233
  • https://openalex.org/W2092731808
  • https://openalex.org/W2097356835
  • https://openalex.org/W2097708776
  • https://openalex.org/W2101228997
  • https://openalex.org/W2104750008
  • https://openalex.org/W2106643060
  • https://openalex.org/W2107873069
  • https://openalex.org/W2109385127
  • https://openalex.org/W2112077897
  • https://openalex.org/W2113463710
  • https://openalex.org/W2117996963
  • https://openalex.org/W2118927867
  • https://openalex.org/W2123445132
  • https://openalex.org/W2126786116
  • https://openalex.org/W2130201056
  • https://openalex.org/W2137331183
  • https://openalex.org/W2140377042
  • https://openalex.org/W2140998457
  • https://openalex.org/W2143303248
  • https://openalex.org/W2146519971
  • https://openalex.org/W2149383915
  • https://openalex.org/W2152773911
  • https://openalex.org/W2158668161
  • https://openalex.org/W2166365091
  • https://openalex.org/W2185108125
  • https://openalex.org/W2185333371
  • https://openalex.org/W2201682365
  • https://openalex.org/W2227277616
  • https://openalex.org/W2231675245
  • https://openalex.org/W2256212941
  • https://openalex.org/W2284634886
  • https://openalex.org/W2305848625
  • https://openalex.org/W2341656761
  • https://openalex.org/W2353982544
  • https://openalex.org/W2397707498
  • https://openalex.org/W2404221499
  • https://openalex.org/W2412979146
  • https://openalex.org/W2508817873
  • https://openalex.org/W2509418132
  • https://openalex.org/W2517654558
  • https://openalex.org/W2520233475
  • https://openalex.org/W2520718776
  • https://openalex.org/W2520858311
  • https://openalex.org/W2551462252
  • https://openalex.org/W2553557352
  • https://openalex.org/W2561907496
  • https://openalex.org/W2568092366
  • https://openalex.org/W2574904481
  • https://openalex.org/W2586859855
  • https://openalex.org/W2592683119
  • https://openalex.org/W2598880797
  • https://openalex.org/W2604148820
  • https://openalex.org/W2605007137
  • https://openalex.org/W2606077693
  • https://openalex.org/W2606918428
  • https://openalex.org/W2609961151
  • https://openalex.org/W2614482363
  • https://openalex.org/W2624486790
  • https://openalex.org/W2752386328
  • https://openalex.org/W2765271604
  • https://openalex.org/W2767519788
  • https://openalex.org/W2784063844
  • https://openalex.org/W2791615814
  • https://openalex.org/W2791717867
  • https://openalex.org/W2793853619
  • https://openalex.org/W2795302730
  • https://openalex.org/W2802951716
  • https://openalex.org/W2805789767
  • https://openalex.org/W2807026197
  • https://openalex.org/W2840054497
  • https://openalex.org/W2841068772
  • https://openalex.org/W2887985416
  • https://openalex.org/W2892221755
  • https://openalex.org/W2893185060
  • https://openalex.org/W2893852470
  • https://openalex.org/W2896162363
  • https://openalex.org/W2896840803
  • https://openalex.org/W2898261856
  • https://openalex.org/W2902282736
  • https://openalex.org/W2904444744
  • https://openalex.org/W2914095071
  • https://openalex.org/W2916768553
  • https://openalex.org/W2921219210
  • https://openalex.org/W2934435940
  • https://openalex.org/W2936868735
  • https://openalex.org/W2938764052
  • https://openalex.org/W2945797415
  • https://openalex.org/W2949279706
  • https://openalex.org/W2953620536
  • https://openalex.org/W2962930555
  • https://openalex.org/W2971007051
  • https://openalex.org/W2982407277
  • https://openalex.org/W2984468815
  • https://openalex.org/W2989988908
  • https://openalex.org/W2998113788
  • https://openalex.org/W2998753704
  • https://openalex.org/W3005768133
  • https://openalex.org/W3009149995
  • https://openalex.org/W3011459155
  • https://openalex.org/W3013956454
  • https://openalex.org/W3015828500
  • https://openalex.org/W3022674864
  • https://openalex.org/W3024228724
  • https://openalex.org/W3025507583
  • https://openalex.org/W3029591778
  • https://openalex.org/W3034701681
  • https://openalex.org/W3034919313
  • https://openalex.org/W3035397275
  • https://openalex.org/W3038175478
  • https://openalex.org/W3041341162
  • https://openalex.org/W3041805412
  • https://openalex.org/W3044095211
  • https://openalex.org/W3045665724
  • https://openalex.org/W3046077451
  • https://openalex.org/W3047637909
  • https://openalex.org/W3047829973
  • https://openalex.org/W3083927485
  • https://openalex.org/W3084368582
  • https://openalex.org/W3087714754
  • https://openalex.org/W3089720287
  • https://openalex.org/W3095919996
  • https://openalex.org/W3103977080
  • https://openalex.org/W3107092676
  • https://openalex.org/W3108011510
  • https://openalex.org/W3120709287
  • https://openalex.org/W3126606565
  • https://openalex.org/W3134529887
  • https://openalex.org/W3135906188
  • https://openalex.org/W3137126102
  • https://openalex.org/W3141697170
  • https://openalex.org/W3163579061
  • https://openalex.org/W3175166202
  • https://openalex.org/W3178626086
  • https://openalex.org/W3183656746
  • https://openalex.org/W3189511781
  • https://openalex.org/W3192521762
  • https://openalex.org/W3203562265
  • https://openalex.org/W3206169478
  • https://openalex.org/W3206629031
  • https://openalex.org/W34352063
  • https://openalex.org/W4210663131
  • https://openalex.org/W4230240787
  • https://openalex.org/W4245169359
  • https://openalex.org/W4246002002
  • https://openalex.org/W4250512610
  • https://openalex.org/W4376043545
  • https://openalex.org/W6632014