Skóra jest naturalną barierą ochronną organizmu i zabezpiecza go przed szkodliwym działaniem czynników zewnętrznych. Składa się z trzech warstw – naskórka, skóry właściwej i tkanki podskórnej. U człowieka jej całkowita powierzchnia wynosi około 2 m². Naskórek tworzą komórki keratynocytowe, które są całkowicie odnawialne. Skórę właściwą budują kolagen, elastyna i fibroblasty. Znajdują się tam również naczynia krwionośne, gruczoły łojowe i potowe, mieszki włosów oraz receptory czucia temperatury, dotyku i bólu. Każda z warstw może ulec uszkodzeniu. Pomocą w odbudowie jest sztuczna skóra, czyli opatrunek opracowany biotechnologicznie.

Co to jest sztuczna skóra?

Sztuczna skóra to nazwa opatrunku, który jest tkankowym substytutem skóry. Może zostać wszczepiony w ranę, gdzie zrasta się z komórkami organizmu i odtwarza uszkodzoną skórę. Pobrane od pacjenta komórki (fibroblasty i/lub keranocyty) umieszcza się na specjalnym syntetycznym podłożu, gdzie następuje ich wzrastanie. Uzyskany materiał biologiczny jest funkcjonalnie identyczny z naturalną tkanką człowieka, dlatego efekt leczniczy jest bardzo podobny, jak w przypadku autologicznych przeszczepów skóry.

Jednym z używanych w Polsce tego typu opatrunków jest sztuczna skóra na rany Integra. To materiał uzyskany z bydlęcego kolagenu i siarczanu 6-chondroityny wyodrębnionej z chrząstki rekina. Dodatkowo warstwę zabezpieczającą stanowi polisiloksan. Tego rodzaju sztuczna skóra to matryca do regeneracji naskórka i skóry właściwej. Po jej wszczepieniu komórki pacjenta wraz z komórkami na matrycy tworzą nową warstwę tkanki łącznej.

Trwa wiele badań naukowych, których celem jest opracowanie sztucznej skóry jak najbardziej zbliżonej do prawdziwej. Podejmowane są próby stworzenia podobnych matryc z kwasu hialuronowego lub kwasu alginowego. W Wielkiej Brytanii próbowano także wykorzystać fibroblasty i fibrynogen (białko odpowiedzialne za krzepnięcie krwi), naukowcy z Japonii pracują nad sztuczną skórą z komórkami macierzystymi, która wytwarza także włosy i pot, a badacze z Kalifornijskiego Instytutu Technologii opracowali materiał z pektyn i wody umożliwiający odczuwanie różnicy temperatur. Natomiast w Szwajcarii trwają badania nad hodowlą sztucznej skóry z naczyniami limfatycznymi.

Zobaczcie, w jaki sposób powinno się udzielać pierwszej pomocy osobom z rozległymi oparzeniami: 

Jak działa sztuczna skóra?

Wykorzystywana w medycynie sztuczna skóra z kolagenem bydlęcym wspomaga wytworzenie się nowej tkanki przez organizm pacjenta odpowiadającej warstwie skóry właściwej. Jest to matryca, która umożliwia komórkom łączenie się. W miarę procesu gojenia się rany sztuczna skóra ulega resorpcji przez organizm (niektóre typy tego rodzaju opatrunków wymagają ich chirurgicznego usunięcia po wytworzeniu się nowej tkanki). Na ranę można nanieść cienką warstwę rozmnażanych w laboratorium własnych komórek pacjenta, które tworzą powłokę ochronną na kształt naskórka.

Uważa się, że sztuczna skóra jest ratunkiem dla osób, które doznały ciężkich i rozległych poparzeń ciała. Jej użycie minimalizuje ryzyko odrzucenia (jak w przypadku przeszczepu skóry), zakażenia oraz powstania nieestetycznych blizn. Dodatkowo zastosowanie matrycy chroni ranę przed infekcją. Wadą jest wysoka cena sztucznej skóry.

Zobaczcie, w jaki sposób przebiega leczenie rozległych oparzeń: 

Plastry „sztuczna skóra”

Można także spotkać się z określanymi jako sztuczna skóra plastrami wykonanymi z hydrożelu. Jest to materiał w formie żelu, którego warstwą rozproszoną jest woda. Dzięki swoim właściwościom upodabnia się do tkanek miękkich. Przepuszczalność tlenu i wysoka chłonność zapewnia idealne środowisko do gojenia się rany i regeneracji tkanek. Hydrożele są również dobrym podłożem do wzrostu i namnażania się komórek.

Tego rodzaju sztuczna skóra na rany została stworzona przez uczonych z Johns Hopkins University. Opatrunek żelowy nie zawiera żadnych leków ani aktywnych biologicznie tkanek. Uważa się, że skład samego żelu może angażować krążące we krwi komórki macierzyste. W przeprowadzonych testach badacze uzyskali całkowitą regenerację skóry wraz z odbudową naczyń krwionośnych, gruczołów i mieszków włosowych. Tego rodzaju sztuczna skóra przyspiesza gojenie rany, co zmniejsza ryzyko pojawienia się blizn.

Sztuczna skóra na zmarszczki

Naukowcy z Harvard Medical School i Massachusetts Institute of Technology opracowali sztuczną skórę na zmarszczki. Jest to roztwór z polisiloksanu (polimer składający się z atomów tlenu i krzemu) o konsystencji kremu. Po nałożeniu na twarz tężeje i tworzy cienką błonę, która maskuje zmarszczki, worki pod oczami, nawilża skórę i chroni ją przed światłem słonecznym. Badacze uważają, że wynalazek znajdzie szerokie zastosowanie w kosmetyce.