الجلد هو أكبر عضو في الجسم ، يغطي الجسم ويحميه من المخاطر. لها ثلاث طبقات متميزة: البشرة والأدمة وتحت الجلد. كل طبقة لها وظائفها الفريدة: البشرة تمنع الجفاف والغزو الميكروبي. تحتوي الأدمة على شبكة غنية من الخلايا ، ومصفوفة خارج الخلية توفر قوة الشد والمرونة1 ؛ تحتوي الطبقة الجلدية على المستقبلات الحسية وبصيلات الشعر والغدد والأوعية للشبكات اللمفاوية والشعرية. تحت الجلد أو الأنسجة تحت الجلد ، بوفرة الأنسجة الدهنية ، تحدد الجسم وتوزع الإجهاد الميكانيكي2،3،4.
الإشعاع ، الناتج عن الحوادث أو الحرب أو الإرهاب أو التطبيقات العلاجية ، يخترق الجسم في طبيعة تقدمية خطية ، مما يؤدي إلى أن يكون الجلد أول عضو يتلامس. وقد اشتد خطر مثل هذه الحوادث بسبب زيادة استخدام المواد المشعة في الصناعات والمرافق الطبية والمنشآت العسكرية5. سريريا ، يتميز الضرر الإشعاعي للجلد بمتلازمة الإشعاع الجلدي (CRS) ، وهي واحدة من أربع متلازمات فرعية لمتلازمة الإشعاع الحاد (ARS). استجابة الجلد للإشعاع المؤين لها آثار مهمة على العلاج والحماية من المزيد من الضرر6. تزيد الإصابات المصاحبة مثل الحروق والصدمات من تعقيد النتيجة السريرية عند دمجها مع الإصابات الإشعاعية7. يرتبط مدى تعرض الجلد للإشعاع بعتبة نقطة اللاعودة ، والتي يؤدي منها ضعف الأعضاء الأخرى إلى فشل عضو واحد أو متعدد ، ويؤدي في النهاية إلى وفاة المريض8،9. تتكون الإصابة الإشعاعية الجلدية من مرحلة حادة ومزمنة. تتجلى الإصابة الإشعاعية الحادة سريريا على شكل حمامي ، ووذمة جلدية ، والتهاب الجلد ، والتقرحات ، وتعرية البشرة ، والتقشر الجاف أو الرطب ، والتقرح ، والتغيرات في الشعر والأظافر. تتجلى المرحلة المزمنة في شكل ضمور جلدي ، وتليف ، وتقرح مزمن ، وتوسع شعيرات10،11. بشكل عام ، تتجلى التأثيرات الحادة في الغالب في البشرة ، في حين أن الآثار المزمنة هي الأكثر بروزا في الأدمة. يؤدي رد الفعل الحاد للتعرض للإشعاع إلى انخفاض ملحوظ في النشاط الانقسامي في غضون 12 ساعة من التعرض ، يليه احتقان الدم ، وتضخم الخلايا ، والفراغ ، والبيكنوس النووي ، والتجزئة4،12.
تؤدي جرعات الإشعاع التي تتجاوز 40 غراي إلى تقشر رطب وفقدان البشرة ، مما يؤدي إلى زيادة التعرض للعدوى13. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي تعرض الجلد للإشعاع إلى إنتاج السيتوكين ، مما يؤدي إلى استجابة مناعية التهابية في الطبقة الجلدية. تشمل الوسطاء الالتهابيين البارزين الإنترلوكينات (IL-1 و IL-3 و IL-5 و IL-6 و IL-8) وعامل نخر الورم -α (TNFα) 14. يمكن أن يؤدي الفشل في حل الالتهاب في النهاية إلى تطور التليف في موقع الإصابة الإشعاعية15. تؤدي الجروح الجسدية الإضافية أو الإصابات الحرارية إلى تفاقم هذه الاستجابة الليفية ، وتمتد عبر الطبقة العضلية16. تحويل β عامل النمو (TGFβ) هو السيتوكين الرئيسي في تطور التليف17. في الوقت الحالي ، يظهر عدد قليل جدا من خيارات العلاج نتائج واعدة ، وقد تواجه الغالبية تحديات في امتثال المرضى. ستعمل الأبحاث الإضافية التي تستكشف الاستجابات الخلوية والجزيئية للجلد لجرعات الإشعاع المختلفة على تحسين فهم الفيزيولوجيا المرضية للجلد الناجم عن الإشعاع وتعزيز تطوير علاجات جديدة.
لتسهيل الترجمة السريرية لنتائج البحث في النماذج قبل السريرية في التخفيف من الإصابات الناجمة عن الإشعاع للجلد والأنسجة الرخوة ، يعد تصميم نماذج تجريبية وثيقة الصلة للتدخلات العلاجية بعد التشعيع أمرا بالغ الأهمية. تم وصف كل من النماذج في المختبر وفي الجسم الحي للإصابة الناجمة عن الإشعاع ، بما في ذلك نماذج زراعة الخلايا للخلايا البطانية المشعة18،19 ، والخلايا الليفية20 ، أو الخلايا الكيراتينية19 وفي الجسم الحي القوارض والخنازير ونماذج الرئيسيات غير البشرية. تستخدم نماذج القوارض على نطاق واسع في أبحاث الإشعاع نظرا لأوجه التشابه بينها في الاستجابة للإصابة الإشعاعية مع البشر ومرونتها في التلاعب الجيني21. تكون متطلبات جرعة الإشعاع أعلى في القوارض منها في البشر عند البحث عن نتائج مماثلة: التقشر والتليف والنخر16،22. أدى وصف معايير التسجيل لقياس الاستجابة للإشعاع إلى تعزيز اعتماد نماذج القوارض لإصابة الجلدالإشعاعي 21،23.
تركز الأبحاث الحالية في بيئة ما قبل السريرية على فهم آليات إصابة الجلد الناجمة عن الإشعاع وتطوير الخيارات العلاجية. وبالتالي ، فإن إنشاء نموذج ما قبل السريري قوي وقابل للتكرار لخلق إهانة إشعاعية ذات قابلية عالية للترجمة السريرية أمر ضروري. يصف هذا العمل نموذجا للفئران لتليف الجلد مع جرعة الإشعاع المحسنة وتقنية التوصيل. يمكن استخدام نموذجنا ، الذي يجمع بين القياسات الوظيفية والنسيجية والجزيئية ، لدراسة آلية تطور التليف بشكل فعال والتحقيق في الخيارات العلاجية الجديدة.