Применение геля гидроксиэтилцеллюлозы в качестве клеточного носителя для трансплантации культивированных аллофибробластов на обширные раневые поверхности Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

нение пептидных геропротекторов. Трипептид усиливает пролиферацию и дифференцировку нейронов коры головного мозга, обладает нейропротектор-ным действием, способствует активации антиоксидантной системы и повышению работоспособности. Дипептид восстанавливает иммуногенез в тимусе и селезенке, индуцируя пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов, стимулирует процессы регенерации, способствует увеличению средней продолжительности жизни. Установлено, что пептиды проникают в ядро и ядрышко клеток, связываются с одно- и двунитевыми фрагментами ДНК. Это свидетельствует о влиянии пептидов на эпигенетические механизмы регуляции экспрессии генов.

УДК 616.001.14

11 1 2 А.С. Хрупина , Ю.В. Юркевич , А.Б. Смолянинов , И.Л. Трофимова ,

13 3 3

О.В. Супильникова , К.М. Крылов , П.К. Крылов , И.Д. Козулин

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕЛЯ ГИДРОКСИЭТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ В КАЧЕСТВЕ КЛЕТОЧНОГО НОСИТЕЛЯ ДЛЯ ТРАНСПЛАНТАЦИИ КУЛЬТИВИРОВАННЫХ

АЛЛОФИБРОБЛАСТОВ НА ОБШИРНЫЕ РАНЕВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ1

1 2

ООО «Покровский банк стволовых клеток»; Санкт-Петербургский государственный университет; НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе, Санкт-Петербург, Россия, [email protected]

На сегодняшний день существует большое количество разнообразных природных и синтетических полимерных носителей для переноса культивированных фибробластов на раневую поверхность, с помощью которых были созданы биопрепараты для ускоренного восстановления целостности кожного покрова [1]. Однако, несмотря на относительную простоту технологии получения клеточных препаратов, данный высокоэффективный способ регенеративной терапии до сих пор не нашел должного клинического применения. Основное препятствие заключается в отсутствии надежных и недорогих клеточных носителей, пригодных для одномоментного покрытия обширных раневых поверхностей. Коллагеновые гели являются идеальным матриксом, обеспечивающим

1Khrupina Â.S., Yurkevich U.V., Smolyaninov A.B., Trofimova I.L., Supilnikova O.V., Krylov K.M., Krylov P.K., KozulinI.D.The use of hydroxyethyl cellulose gel as a carrier for transplantation of cultured allogeneic fibroblasts on extensive wound surfaces.

нормальное функционирование большинства типов клеток и стимулирующим регенерационные процессы, однако производство коллагена для клеточной заместительной терапии не налажено, а его получение в лабораторных условиях не соответствует запросам клинической практики [2]. Кроме того, период положительного воздействия на регенерацию тканей клеток и клеточных факторов, иммобилизованных в коллагеновом геле, значительно сокращается вследствие высокой скорости биодеградации коллагена [3].

В качестве перспективного клеточного носителя нами предложен полимер гидроксиэтилцеллюлозы (ГЭЦ). Данный неионный, водорастворимый полимер образует гели в широком диапазоне вязкости, успешно применяется в фармацевтическом и косметическом производствах как загущающий агент водной фазы эмульсий или гелеобразователь для водных составов [4]. Большим преимуществом ГЭЦ является низкая стоимость по сравнению с коллагеном или фибрином, стабильность и возможность получения геля в необходимых объемах. Представлялось целесообразным изучить влияние геля полимера ГЭЦ на морфологические и функциональные свойства культур фибробластов, а также оценить их ранозаживляющие свойства при переносе в составе геля на обширные ожоговые раны 11-111а степени.

Материал и методы. Гель готовили по следующей схеме: 100 мл воды, 1,1 г ГЭЦ и сухая среда МЕМ. После автоклавирования в гель вносили суспензию аллофибробластов в концентрации 250000 клеток/мл геля.

Культуры фибробластов получали из образцов дермы здоровых доноров в возрасте 3-5 лет (после хирургической операции циркумцизии). Фрагменты кожи подвергали механической и ферментативной обработке с последующим культивированием.

Проводили кариотипирование, оценку адгезивных свойств фибробластов, а также их способность к выработке в гелевой среде коллагена 1 типа.

Клиническая апробация ранозаживляющего действия аллофибробластов в геле ГЭЦ выполнена у 37 пострадавших с термическими ожогами П-Ша степени. Площадь ожога составляла 31 - 36% поверхности тела.

Результаты исследования.

Кариотипирование клеточных культур. Полученные культуры фибробла-стов человека имели характерную веретенообразную форму и активно проли-ферировали. По результатам кариотипирования отбирали культуры с нормальным мужским кариотипом (46,ХY).

Оценка адгезивных свойств фибробластов в составе геля. По результатам световой микроскопии фибробласты в составе геля полимера ГЭЦ сохраняли способность к адгезии. В чашках с гелем наблюдали преимущественно распластанные клетки на протяжении 72 ч. Доля неприкрепленных клеток не превышала 3-4%.

Способность фибробластов в геле ГЭЦ к выработке коллагена 1 типа. Влияние гелевой среды на синтез фибробластами коллагена 1 типа оценивали с помощью метода непрямого иммуноцитохимического окрашивания. В качестве контроля использовали фибробласты, прошедшие стандартное культивирование. На всех препаратах регистрировали сигнал антител к коллагену 1 типа.

Следовательно, гель на основе полимера ГЭЦ не обладал цитотоксично-стью в отношении культур фибробластов, не препятствовал адгезии фибробла-стов in vitro и не изменял синтез фибробластами коллагена 1 типа.

Пересадка аллофибробластов в составе геля ГЭЦ на пограничные ожоги. Расход геля на 1% поверхности тела составлял 25 - 30 мл. Аппликация геля с аллофибробластами на обширную ожоговую рану сопровождалась снижением интенсивных болевых ощущений, являющихся характерной особенностью термических ожогов II-IIIa ст.

Применение геля с аллофибробластами в зонах ожогов II ст. обеспечивало ускоренное заживление поврежденной поверхности. Через 5-6 суток после наложения геля наблюдалось практически полное восстановление эпителия кожи. Заживление под влиянием традиционных средств местного лечения наступало не ранее 12-14 суток.

Трансплантация фибробластов в геле явилась также эффективным и безопасным методом лечения пограничных термических повреждений кожи. При перевязке на 4-5 сутки после аппликации клеточного препарата на раневой поверхности ожогов визуализировались различного размера и формы сухие матовые участки неоэпителия. Восстановление целостности кожи при ожогах 111а ст. происходило через 9-13 суток в отличие от традиционного метода лечения, при котором раны заживали на 18-22 сутки.

Таким образом, гель на основе полимера ГЭЦ давал возможность быстрого покрытия и моделирования обширных поверхностей тела со сложным рельефом и был удобен в общем применении. Гель такого типа не подвержен контракции, что характерно для коллагеновых матриц. Применение аллогенных

фибробластов в гелевом носителе на основе ГЭЦ является весьма перспективным подходом для лечения обширных поверхностных и пограничных термических ожогов.

Литература:

1. Жиркова, Е. А. Клинико-экспериментальное обоснование применения аллогенных фибробластов для лечения ожоговых ран 111а степени: Автореф. дис. ... канд. мед. наук / Е. А. Жиркова; НИИ скорой помощи им. Н.В. Скли-фосовского. - М., 2011. - 25 с.

2. Островский, Н. В. Современные биотехнологии в лечении ожоговых ран / Н. В. Островский, Р. Д. Одун, А. Б. Шиповская // Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. - 2007. - № 3-4. - С. 88-90.

3. Савинцева, И. В. Гидрогели на основе коллагена типа 1 и хитозана -система иммобилизации и направленной доставки клеток / И. В. Савинцева, И. И. Селезнева, Б.К. Гаврилюк // Тез. докл. конф. «Стволовые клетки и перспективы их использования в здравоохранении» (24-25 мая 2006). - М., 2006. - С. 19-20.

4. Петрус-Вилхелмус А. А., Лусварди К. М., Нгуйен Т. Т. Замещенная в массе гидроксиэтилцеллюлоза, ее производные, способ ее получения и применение: патент на изобретение номер: 2410403, страна: Россия год: 2011 дата регистрации: 14.02.2006 патентообладатель: Геркулес инкорпорейтед.

Ключевые слова: термические ожоги, регенеративная терапия, клеточные носители, аллофибробласты.

Keywords: thermal burns, regenerative therapy, cellular carriers, allofibroblasts.

Червякова Н.А., Проняева В.Е., Костылев А.В., Трофимова С.В.

ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИЕ ПЕПТИДЫ СНИЖАЮТ УРОВЕНЬ АПОПТОЗА В КЛЕТКАХ СЕЛЕЗЕНКИ ПРИ ЕЕ СТАРЕНИИ

Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии, Санкт-Петербург, Россия, [email protected]

Часть иммуногенеза при возрастной инволюции тимуса делегируется селезенке, которая в свою очередь подвергается инволютивным изменениям. Ос-