Nach einer Verletzung muss die Unversehrtheit des verletzten Gewebes wiederhergestellt werden. Im Hautgewebe zum Beispiel umfasst die Wundheilung die Koordination zwischen residenten Hautzellen, mononukleären Blutzellen, extrazellulärer Matrix, Wachstumsfaktoren und Zytokinen, um die Heilungskaskade zu vervollständigen.

Bildung von Blutgerinnseln

Bei tiefen Verletzungen führt ein Trauma der Blutgefäße zu Blutverlust. In der Zwischenzeit werden Phospholipide, die aus der gerissenen endothelialen Zellmembran freigesetzt werden, in Arachidonsäure und Metaboliten wie Thromboxan A2 und Prostaglandin 2α umgewandelt. Diese Faktoren begünstigen die Vasokonstriktion an der Verletzungsstelle, die in der Regel bis zu 5-10 Minuten anhält und zu einer kurzen Hypoxie führt. Aufgrund von Sauerstoffmangel verschieben Zellen und Gewebe, die die Verletzungsstelle umgeben, die ATP-Produktion über den anaeroben Glykolyseweg. Die Milchsäure, die am Ende der anaeroben Glykolyse produziert wird, senkt den pH-Wert in den angrenzenden Geweben und Zellen. Ein Blutgefäßtrauma und ein reduzierter pH-Wert induzieren signifikant die Aktivierung, Adhäsion und Aggregation von Blutplättchen. Als nächstes wird das Blutgerinnsel gebildet, das die Verletzungsstelle vor äußeren Infektionen versiegelt und die temporäre Matrix aus Thrombin, Kollagen, Fibronektin und Blutplättchen bildet. Diese Matrix induziert mehrere Zytokine und Wachstumsfaktoren, die während des Reparaturprozesses benötigt werden.

Chemotaxis und Aktivierung

Sobald sich das Gerinnsel gebildet hat, senden beschädigte Zellen an der Verletzungsstelle ein Notsignal an die Immunzellen im Körper. Es folgt die Rekrutierung der Neutrophilen an der Verletzungsstelle. Prostaglandine E2 spielen eine zentrale Rolle bei der Entzündungsreaktion. Sie fördern die Vasodilatation und erhöhen die Durchblutung, um die Bewegung der Neutrophilen zu ermöglichen. Die Neutrophilen hemmen das Wachstum von Bakterien, indem sie proteolytische Enzyme freisetzen. Auch Makrophagen spielen eine entscheidende Rolle in allen Phasen der Wundheilung, wie z. B. bei der Sekretion von Zytokinen und Wachstumsfaktoren wie Interleukin und Tumornekrose-Wachstumsfaktor. Sie fördern auch die Proliferation von Fibroblasten und die Angiogenese an der Wundstelle.

Reorganisation der extrazellulären Matrix

Kollagen ist das wichtigste faserige Protein in der extrazellulären Matrix (EZM), das Zugfestigkeit verleiht und die Zelladhäsion an das Gewebe reguliert. Die an der ECM verursachten Schäden werden in der Umbauphase der Wundreparatur wiederhergestellt. Im Granulationsgewebe besteht die von Fibroblasten produzierte EZM aus Typ-III-Kollagen – einem schwächeren Strukturprotein. Um einen höheren Kollagenbedarf zu bewältigen, bevorzugen Fibroblasten die Sekretion von Typ-III-Kollagen, und die Rate der Kollagenproduktion ist am höchsten. In der Umbauphase der Heilungskaskade wandeln die Matrix-Metalloproteinasen (die von Fibroblasten freigesetzt werden) Typ-III-Kollagen in Typ-I-Kollagen um, das stärker ist und eine höhere Zugfestigkeit aufweist. Die Anordnung von Typ-I-Kollagen in parallelen Bündeln hilft bei der Wundkontraktion und verleiht neu gebildetem Gewebe Steifigkeit.