Role of matrix metalloproteinases in regulation of late embryonic healing process

Abstract

Cutaneous wound healing could be distinguished into two main types: embryonic and adult. Embryonic healing in contrast to adult is faster, scar-less and consists of early, middle, and late phases. Actin ring is formed during the early phase and its cables pull the edges of the wound towards apposite sites during the following middle phase. De novo expression of healing specific genes is initiated also during middle phase. However, process of the wound healing continues under the closed wound in the late phase which has been poorly described. Adult wound healing is more complex, longer, and is divided into 4 phases: haemostasis, inflammation, proliferation, and remodelling phase. Adult wound healing might end with the scar. Pivotal role in the wound healing is given to matrix metalloproteinases (MMPs). These remodelling enzymes are important for releasing cytokines, inducing apoptosis, and degradation of extracellular matrix. Our laboratory performed temporal RNA-sequencing of the healing tissue using tailbud stage and swimming tadpole embryos. Results showed predominant expression of four mmps: mmp1.L, mmp7.S, mmp8.S, and mmp9.L. Injury or amputation caused the upregulation and their expression level peaked at 3-6 hours post injury which corresponds with late phase of healing. Thus, I focused on...

Hojení ran lze rozdělit na dva hlavní typy: embryonální a dospělý. Embryonální hojení je na rozdíl od dospělých rychlejší, bez jizev a skládá se z rané, střední a pozdní fáze. Aktinový prstenec se tvoří během rané fáze a způsobuje, že se okraje rány tlačí směrem k sobě v místě poranění. De novo exprese specifických genů je zahájena během střední fáze. Proces hojení ran však pokračuje pod uzavřenou ránou v pozdní fázi, která zatím nebyla dobře popsána. Hojení ran u dospělých jedinců je složitější, delší a je rozděleno do čtyř fází: hemostázy, zánětu, proliferace a remodelace. Hojení ran u dospělých může končit jizvou. Stěžejní roli v hojení ran mají matrixové metaloproteinázy (MMP). Tyto remodelační enzymy jsou důležité pro uvolňování cytokinů, vyvolání apoptózy a degradaci extracelulární matrix. Naše laboratoř provedla časové RNA-sekvenování hojíce se tkáně u ocásku pulce a pokožky embryí. Výsledky ukázaly převládající expresi čtyř mmp: mmp1.L, mmp7.S, mmp8.S a mmp9.L. Poranění nebo amputace způsobily nárůst exprese, která dosáhla maxima v třech až šesti hodinách po poranění, což odpovídá pozdní fázi hojení. Zaměřila jsem se tedy na hlavní otázky: jsou tyto zvolené mmp nezbytné pro hojení embryonálních ran a jaká je jejich úloha? Použila jsem in situ hybridizaci k vizualizaci buněk exprimujících...