Дермальные фибробласты для лечения дефектов кожи (стр. 7 )

Вопросы и перспективы развития

Клеточные технологии находят все большее применение в медицинской практике. Использование культивированных in vitro клеток, например, при длительно незаживающих ранах показало результаты, недостижимые посредством других, известных на данный момент, способов, а в случае тяжелых лучевых поражений это, практически, единственный клинически эффективный метод.

Развитие клеточных технологий за последние несколько лет и внедрение их в широкую медицинскую практику требует создания четкой законодательной базы. Особое внимание заслуживают вопросы биологической безопасности используемых материалов и культивированных клеток. Среди важных аспектов в данной области заслуживает внимания, в первую очередь, переход при культивировании клеток на бессывороточные среды, уточнение перечня инфекционных агентов, которые необходимо определять в клеточных культурах, введение обязательного цитогенетического исследования культивированных клеток на планируемом для клинического применения пассаже.

Важным шагом при создании трансплантатов является переход на аутологичные клетки. В связи с тем, что наработка достаточного количества фибробластов требует значительных затрат времени (3-6 недель), возникает необходимость создания банков аутологичных клеток. Такие банки представляют собой своеобразную систему «биологического страхования» населения и являются наиболее актуальными для людей, занятых на производстве, связанном с вредными воздействиями на организм (механическими, термическими, радиационными, токсическими и т. д.), а также для пациентов перед химиотерапией. Кроме этого, банкированные в молодом возрасте клетки могут быть использованы в дальнейшем для эффективной коррекции возрастных изменений кожи.

Интересным направлением в области клеточных технологий по восстановлению кожного покрова является создание эквивалентов дермы, содержащих не только фибробласты и кератиноциты, но и другие клеточные элементы (например, эндотелиоциты), а также цитокины, факторы роста и вещества для антимикробной защиты.

Разработка методов комплексного лечения различных патологий с использованием сочетания коммерческих кожных эквивалентов и культивированных аутологичных фибробластов позволит значительно уменьшить потребность в аутотрансплантации кожи.

Интересным и перспективным направлением в области клеточных технологий является также развитие методов лечения генетических заболеваний. Применение фибробластов в капсулах позволит уменьшить симптомы аутоиммунных заболеваний кожи, коррекция генетических дефектов культивированных клеток – позволит эффективно лечить генодерматозы. Данная патология требует разработки принципиально нового способа введения генетического материала в клетку, так как имеющиеся в настоящее время технологии с использованием ретровирусов характеризуются низкой эффективностью, быстрой элиминацией плазмид из клеток и связаны с повышенным риском онкотрансформации.

Заключение

Таким образом, применение дермальных фибробластов является перспективным методом для лечения дефектов кожи. Данные клетки легко культивируются в лабораторных условиях, не теряя своих функций. Благодаря ключевой роли в поддержании гомеостаза ткани, фибробласты, как никакие другие клетки, способны эффективно создавать условия для пролиферации и миграции других типов клеток. Полученные на сегодняшний день данные достоверно демонстрируют высокую клиническую эффективность и безопасность применения фибробластов для коррекции косметических дефектов и лечения длительно незаживающих ран и ожогов.

Список литературы.

[1]. лектронная гистохимия. М.; 1974.

[2]. с соавт. Динамика синтеза фибронектина фибробластами человека в культуре. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1996; 2: 61-63.

[3]. Гаврилюк клеток и реконструкция тканей (на примере кожи). Пущино; 1988. С.123.

[4]. с соавт. Влияние ферментов фибронектина на пролиферативную активность фибробластов. Биохимия. 1989; 54 [1]: 74-79.

[5]. Marinkovich M. P., Keene D. R., Rimberg C. S., Burgeson R. E. Cellular origin of the dermal-epidermal basement membrane. Dev Dyn. 1993; Aug; 197[4]:255-67.

[6]. Sorrell J. M., Baber M. A., Caplan A. I. Site-matched papillary and reticular human dermal fibroblasts differ in their release of specific growth factors/cytokines and in their interaction with keratinocytes. J Cell Physiol. 2004; Jul; 200[1]:134-45.

[7]. König A, Lauharanta J, Bruckner-Tuderman L. Keratinocytes and fibroblasts from a patient with mutilating dystrophic epidermolysis bullosa synthesize drastically reduced amounts of collagen VII: lack of effect of transforming growth factor-beta. J Invest Dermatol. 1992; Dec; 99[6]:808-12.

[8]. Kane C. J., Hebda P. A., Mansbridge J. N., Hanawalt P. C. Direct evidence for spatial and temporal regulation of transforming growth factor beta 1 expression during cutaneous wound healing. J Cell Physiol. 1991; Jul; 148[1]:157-73.

[9]. Igarashi A, Okochi H, Bradham D. M., Grotendorst G. R. Regulation of connective tissue growth factor gene expression in human skin fibroblasts and during wound repair. Mol Biol Cell. 1993; Jun; 4[6]:637-45.

[10]. Boxman I, Löwik C, Aarden L, Ponec M. Modulation of IL-6 production and IL-1 activity by keratinocyte-fibroblast interaction. J Invest Dermatol. 1993; Sep; 101[3]:316-24.

[11]. Marchese C, Felici A, Visco V, Lucania G, Igarashi M, Picardo M, Frati L, Torrisi M. R. Fibroblast growth factor 10 induces proliferation and differentiation of human primary cultured keratinocytes. J Invest Dermatol. 2001; Apr; 116[4]:623‑8.

[12]. Werner S, Beer H. D., Mauch C, Lüscher B, Werner S. The Mad1 transcription factor is a novel target of activin and TGF-beta action in keratinocytes: possible role of Mad1 in wound repair and psoriasis. Oncogene. 2001; Nov 8; 20[51]:7494-504.

[13]. Blomme E. A., Sugimoto Y, Lin Y. C., Capen C. C., Rosol T. J. Parathyroid hormone-related protein is a positive regulator of keratinocyte growth factor expression by normal dermal fibroblasts. Mol Cell Endocrinol. 1999; Jun 25; 152[1‑2]:189-97.

[14]. Maas-Szabowski N, Shimotoyodome A, Fusenig N. E. Keratinocyte growth regulation in fibroblast cocultures via a double paracrine mechanism. J Cell Sci. 1999; Jun; 112 [12]:1843-53.

[15]. El Ghalbzouri A, Lamme E, Ponec M. Crucial role of fibroblasts in regulating epidermal morphogenesis. Cell Tissue Res. 2002; Nov; 310[2]:189-99.

[16]. Trompezinski S, Berthier-Vergnes O, Denis A, Schmitt D, Viac J. Comparative expression of vascular endothelial growth factor family members, VEGF-B, - C and -D, by normal human keratinocytes and fibroblasts. Exp Dermatol. 2004; Feb; 13[2]:98-105.

[17]. Bauer S. M., Bauer R. J., Liu Z. J., Chen H, Goldstein L, Velazquez O. C. Vascular endothelial growth factor-C promotes vasculogenesis, angiogenesis, and collagen constriction in three-dimensional collagen gels. J Vasc Surg. 2005 Apr; 41[4]:699-707.

[18]. Chu A. J., Prasad J. K. Up-regulation by human recombinant transforming growth factor beta-1 of collagen production in cultured dermal fibroblasts is mediated by the inhibition of nitric oxide signaling. J Am Coll Surg. 1999; Mar; 188[3]:271-80.

[19]. Palmon A, Roos H, Edel J, Zax B, Savion N, Grosskop A, Pitaru S. Inverse dose- and time-dependent effect of basic fibroblast growth factor on the gene expression of collagen type I and matrix metalloproteinase-1 by periodontal ligament cells in culture. J Periodontol. 2000; Jun; 71[6]:974-80.

[20]. Ali-Bahar M, Bauer B, Tredget E. E., Ghahary A. Dermal fibroblasts from different layers of human skin are heterogeneous in expression of collagenase and types I and III procollagen mRNA. Wound Repair Regen. 2004; Mar-Apr; 12[2]:175-82.

[21]. Palaiologou A. A., Yukna R. A., Moses R, Lallier T. E. Gingival, dermal, and periodontal ligament fibroblasts express different extracellular matrix receptors. J Periodontol. 2001 Jun; 72[6]:798-807.

[22]. Hirt-Burri N, Scaletta C, Gerber S, Pioletti D. P., Applegate L. A. Wound-healing gene family expression differences between fetal and foreskin cells used for bioengineered skin substitutes. Artif Organs. 2008; Jul; 32[7]:509-18.

[23]. Chang H. Y., Chi J. T., Dudoit S, Bondre C, van de Rijn M, Botstein D, Brown P. O. Diversity, topographic differentiation, and positional memory in human fibroblasts. Proc Natl Acad Sci USA. 2002; Oct 1; 99[20]:12877-82.

[24]. Rinn J. L., Bondre C, Gladstone H. B., Brown P. O., Chang H. Y. Anatomic demarcation by positional variation in fibroblast gene expression programs. PLoS Genet. 2006; Jul; 2[7]:119

[25]. Okazaki M, Yoshimura K, Suzuki Y, Harii K. Effects of subepithelial fibroblasts on epithelial differentiation in human skin and oral mucosa: heterotypically recombined organotypic culture model. Plast Reconstr Surg. 2003; Sep;112[3]:784‑92.

[26]. Yamaguchi Y, Hearing V. J., Itami S, Yoshikawa K, Katayama I. Mesenchymal-epithelial interactions in the skin: aiming for site-specific tissue regeneration. J Dermatol Sci. 2005; Oct; 40[1]:1-9.

[27]. Werner S, Krieg T, Smola H. Keratinocyte-fibroblast interactions in wound healing. J Invest Dermatol. 2007; May; 127[5]:998-1008.

[28]. , , и др. Современные представления о регуляции процесса заживления ран: обзор лит. Анналы пласт., реконстр., эстет. хирургии. 1999;1:49-56.

[29]. Grose R, Werner S. Wound healing studies in transgenic and knockout mice. A review. Methods Mol Med. 2003;78:191-216.

[30]. Desmoulière A, Geinoz A, Gabbiani F, Gabbiani G. Transforming growth factor-beta 1 induces alpha-smooth muscle actin expression in granulation tissue myofibroblasts and in quiescent and growing cultured fibroblasts. J Cell Biol. 1993; Jul; 122[1]:103-11.

[31]. Gabbiani G. The myofibroblast in wound healing and fibrocontractive diseases. J Pathol. 2003; Jul; 200[4]:500-3.

[32]. Messadi D. V., Doung H. S., Zhang Q, Kelly A. P., Tuan T. L., Reichenberger E, Le A. D. Activation of NF-kappaB signal pathways in keloid fibroblasts. Arch Dermatol Res. 2004; Aug; 296[3]:125-33.

[33]. Bitzer M, von Gersdorff G, Liang D, Dominguez-Rosales A, Beg AA, Rojkind M, Böttinger E. P. A mechanism of suppression of TGF-beta/SMAD signaling by NF-kappa B/RelA. Genes Dev. 2000; Jan 15;14[2]:187-97.