SCIENCE TIME
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ДЛЯ ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВОЙ ХИРУРГИИ
Нишонов Жамшид Хабибуллаевич, Ташкентский государственный стоматологический институт, г. Ташкент, Узбекистан
E-mail: xamidxokim_82@mail.ru
Храмова Наталья Владимировна, Ташкентский государственный стоматологический институт, г. Ташкент, Узбекистан
E-mail: nhramova@mail.ru
Аннотация. В данной статье изложены современные представления применения клеточной и тканевой терапии в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Проведен обзор главных направлений, по которым сейчас ведутся научные исследования в области создания клеточной терапии.
Ключевые слова: стволовые клетки, челюстно-лицевая хирургия, регенеративная медицина.
В челюстно-лицевой хирургии иметься определенная категория пациентов со «сформированными деформациями», что означает развитие и проявление стойких эстетических и функциональных нарушений. Такие пациенты наиболее сложные с точки зрения реконструктивной хирургии и психических нарушений [1; 2; 3]. Исследования стволовых клеток оказывают существенное влияние на жизнь миллионов людей во всем мире. Осознание того, что стволовые клетки открывают новые подходы к терапии многих заболеваний, требуют от нас более детального изучения потенциала стволовых клеток. Медицинский и научный интерес к стволовым клеткам основан на желании найти источник новых, здоровых тканей для лечения поврежденных органов. Использование стволовых клеток для восстановления и регенерации костной ткани, цемента, дентина и даже ткани периодонта открывает широкие перспективы для полноценного восстановления тканей краниофациальной области [4; 5].
Исследования в области тканевой инженерии и регенерации тканей проводят с использованием эмбриональных стволовых, индуцированных плюрипотентных и соматических стволовых клеток. Но клиническое применение нашли аутологичные мезенхимальные стволовые клетки, выделяемые из костного мозга, жировой ткани, кожи, пупочного канатика и плаценты. Большой опыт их использования, с положительным эффектом, представлен десятками миллионов трансплантаций при различных заболеваниях. Согласно определению «мезенхимальные стволовые клетки - это
1 SCIENCE TIME 1
группа гетерогенных клеток, адгезивных к пластику, которые могут быть выделены из костного мозга, жировой ткани, плаценты, пуповинной крови или из любых других тканей Наименование мезенхимальные стволовые клетки просто характеризует мезенхимальное происхождение этих клеток и не обязательно ограничивает потенциал их дифференцировки. Четыре популяции стромальных клеток неоднородны, и лишь небольшое их число обладает свойствами стволовых или подобных стволовым клеток» Эмбриональные стволовые и индуцированные плюрипотентные клетки в клинической практике не применяют из-за ряда проблем, в том числе из-за нестабильности генома и онкогенности.Международным обществом клеточной терапии (International Society for Cellular Therapy, ISCT) были установлены минимальные критерии, характеризующие мезенхимальные стволовые клетки. Согласно определению «мезенхимальные стволовые клетки - это группа гетерогенных клеток, адгезивных к пластику, которые могут быть выделены из костного мозга, жировой ткани, плаценты, пуповинной крови или из любых других тканей Наименование мезенхимальные стволовые клетки просто характеризует мезенхимальное происхождение этих клеток и не обязательно ограничивает потенциал их дифференцировки. Четыре популяции стромальных клеток неоднородны, и лишь небольшое их число обладает свойствами стволовых или подобных стволовым клеток» [6; 7].
Мезенхимальные стволовые клетки можно выделить из различных тканей - мышечной, эмбриональной, соединительной [8; 9]. Однако наиболее перспективным считают получение мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани практически в любом количестве у людей различной конституции. На сегодняшний день аутотрансплантация жировой ткани является самой популярной тематикой для научных исследований в области пластической хирургии и регенеративной медицины. Первое упоминание пересадки собственной жировой ткани отмечается в конце XIX в., а именно в 1893 г. немецким хирургом Gustav Neuber (1850-1932), использовавшим жировой аутотрансплантат с руки для коррекции рубцового вдавления нижнего края орбиты после остеомиелита. Более детально изучить строение жировой ткани удалось М. Rodbell, который, используя методы механического измельчения, протеолитического расщепления и дифференциального центрифугирования, выделил две фракции жировой ткани: собственно зрелые адипоциты и более плотную клеточную массу, которой впоследствии дал термин стромально-сосудистой фракции (ССФ). ССФ гетерогенна и представлена клетками крови, фибробластами, перицитами, эндотелиальными клетками и преадипоцитами. Дальнейшие исследования показали, что именно стромально-сосудистая фракция является огромным резервуаром мезенхимальных стволовых клеток, способных к дифференциации в разных направлениях, в зависимости от окружающих условий. В 2001 г P.A. Zuk с соавт. отметили, что свойства так называемых Adipose Derived Stem Cells (ADSCs) имеют большое сходство с мезенхимальными стволовыми клетками костного мозга. Трансплантация жировой ткани получила широкое признание как общепринятая техника для
1 SCIENCE TIME 1
увеличения объема мягких тканей или для заполнения дефектов мягких тканей, обусловленных травмой или процессами старения. Многие ученые, занимающиеся пластической хирургией по всему миру (США, Европа, Китай, Япония), пересмотрели свои взгляды на проблему пересадки собственной жировой ткани в связи с достижениями в области клеточных технологий. В настоящее время основным объектом изучения в данной области являются факторы роста, которые могут повлиять на степень приживаемости жировой ткани и сделать ее более предсказуемой. В клинической практике вопрос выбора лучшего метода для забора липоаспирата остается нерешенным [10]. После иссечения жировой ткани цельными кусками необходимо проводить измельчение забранного материала вручную, удаление фрагментов соединительной ткани, являющихся возможным источником эндотелиальных клеток и фибробластов, а также ферментативное расщепление. Данные манипуляции приводят к увеличению времени оперативного подхода и не всегда представляются возможными.При использовании вакуумной аспирации техника получения клеток упрощается, так как создаются более однородные фрагменты тонко измельченной ткани, что предпочтительнее для более эффективного ферментативного расщепления. И, как следствие, измельченная жировая ткань после липоаспирации содержит сосуды и соединительную ткань [11; 12]. Аспират, полученный при липосакции жировой ткани, представляет собой тонко измельченную жировую ткань, состоящую, в основном, из жизнеспособных клеток. В аспирате могут обнаруживаться В- и Т-лимфоциты, тучные клетки, NK -клетки, макрофаги, моноциты, стволовые кроветворные клетки и предшественники эндотелиальных клеток.Matsumoto D., Sato K., Gonda K. показали, что в аспирированном жире содержание СКЖТ уже вдвое меньше, чем в интактной жировой ткани. Это объясняется тем, что СКЖТ локализуются преимущественно вокруг кровеносных сосудов, расположенных в соединительной ткани, которая в липоаспирате (вследствие техники липосакции) практически отсутствует.
Исследования стволовых клеток при аутотрансплантации жировой ткани представляют перспективное и популярное направление. Жировая ткань является основным источником СК взрослого организма, которые могут быть использованы для восстановления объема мягких тканей, утраченных в результате заболеваний, травм, или старения. Созданы и продолжают разрабатываться методы выделения СК, которые позволят получать их в большом количестве с возможностью сохранения и применения для поэтапного оперативного лечения. Обширные доклинические и клинические исследования безопасности и эффективности использования СК открывают все большие горизонты в сфере применения данных методов в челюстно-лицевой хирургии и смежных специальностях.
1 SCIENCE TIME 1
Литература:
1. Храмова Н.В., Чарышникова О.С., Циферова Н.А., Алимова Х., Умурзакова Х.Х. Разработка тканеинженерной конструкции из шелковой отваренной марли и аллофибробластов для лечения поверхностных дефектов кожи // Гены и клетки [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:// genescells.ru/release/tom-xvii-3-2022/
2. Чарышникова О.С., Храмова Н.В., Умурзакова Х.Х., Ахмедов Ж.А., Циферова Н.А. Генетика, геномика ва биотехнологиянинг замонавий муаммолари. Республика илмий анжумани. 18 май, 2021 г., с. 189.
3. Храмова Н.В., Махмудов А.А., Хусанова Ю.Б. Эквиваленты кожи: за и против // Журнал стоматологии и краниофациальных исследований. - 2020. - №1 (01). - С. 72-75
4. Храмова Н.В., Холматова М.А., Мунгиев М.З. К вопросу использования раневых покрытий и клеточных технологий для оптимизации регенерации кожи // Stomatologya. - Ташкент, 2018. - №4 (73). - С. 57-59. - DOI: 10.26739/2091-5845-2018-1-29.
5. Храмова Н.В. Сравнительный анализ методов получения стволовых клеток // Stomatologya» (Среднеазиатский научно-практический журнал), Ташкент. - 2018. - №3 (72). - С. 65-68.
6. Ding DC, Shyu WC, Lin SZ. Mesenchymal stem cells. Cell Transplant. 2011;20(1):5-14. doi: 10.3727/096368910X. PMID: 21396235.
7. Martin-Rendon E, Sweeney D, Lu F, Girdlestone J, Navarrete C, Watt SM. 5-Azacytidine-treated human mesenchymal stem/progenitor cells derived from umbilical cord, cord blood and bone marrow do not generate cardiomyocytes in vitro at high frequencies. Vox Sang. 2008 Aug;95(2):137-48. doi: 10.1111/j.1423-0410.2008.01076.x. Epub 2008 Jun 28. PMID: 18557828.
8. Rose RA, Jiang H, Wang X, Helke S, Tsoporis JN, Gong N, Keating SC, Parker TG, Backx PH, Keating A. Bone marrow-derived mesenchymal stromal cells express cardiac-specific markers, retain the stromal phenotype, and do not become functional cardiomyocytes in vitro. Stem Cells. 2008 Nov;26(11):2884-92. doi: 10.1634/stemcells.2008-0329. Epub 2008 Aug 7. PMID: 18687994.
9. Jones E, McGonagle D. Human bone marrow mesenchymal stem cells in vivo. Rheumatology (Oxford). 2008 Feb;47(2):126-31. doi: 10.1093/rheumatology/ kem206. Epub 2007 Nov 6. PMID: 17986482.
10. Liu ZJ, Zhuge Y, Velazquez OC. Trafficking and differentiation of mesenchymal stem cells. J Cell Biochem. 2009 Apr 15;106(6):984-91. doi: 10.1002/ jcb.22091. PMID: 19229871.
11. Liu TM, Martina M, Hutmacher DW, Hui JH, Lee EH, Lim B. Identification of common pathways mediating differentiation of bone marrow- and adipose tissue-derived human mesenchymal stem cells into three mesenchymal lineages. Stem Cells. 2007 Mar;25(3):750-60. doi: 10.1634/stemcells.2006-0394. Epub 2006 Nov 9. PMID: 17095706.
12. Xu Y, Malladi P, Wagner DR, Longaker MT. Adipose-derived mesenchymal cells as a potential cell source for skeletal regeneration. Curr Opin Mol Ther. 2005 Aug;7(4):300-5. PMID: 16121695.