DOI: 10.25881/20728255_2021_16_2_132

Авторы

Крайнюков П.Е.1,2, Арцимович И.В.3, Зиновьев Е.В.3,4, Гостимский А.В.3, Костяков Д.В. 3,4, Кокорин В.В.1,5, Вахаев Д.С.5

1 ФГУ «2 ЦВКГ им. П.В. Мандрыка Минобороны России», Москва

2 ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Москва

3 ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет», Санкт-Петербург

4 ГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой помощи им. И.И. Джанелидзе», Санкт-Петербург

5 ФГБУ «Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова», Москва

Аннотация

Активное развитие тканевой инженерии и клеточных технологий позволило разработать новые методики лечения ран различной этиологии. Успехи, достигнутые в изучении биологии стволовых клеток человека in vitro и на экспериментальных моделях in vivo в последние десятилетия, не могли не привлечь к себе внимание практических врачей.

Наиболее интенсивно в настоящее время исследуются эмбриональные стволовые клетки, мезенхимальные стволовые клетки, адипогенные мезенхимальные стволовые клетки и гемопоэтические стволовые клетки. Постепенно возможности биотехнологического восстановления кожного покрова внедряются в практику как в нашей стране, так и за рубежом. С каждым годом количество клинических исследований, проводимых в разных странах мира неуклонно растет. Многие исследователи отмечают эффективность применения стволовых клеток в лечении полнослойных дефектов кожи. Однако, до конца нерешенными остаются вопросы выбора идеального источника стволовых клеток и способа их доставки в зону раневого дефекта. Требуются дальнейшие экспериментальные и клинические исследования эффективности применения стволовых клеток и оценки их влияния на репаративный гистогенез.

Ключевые слова: стволовая, мезенхимальная, клетка, рана, ожог, репарация, инженерия, технологии.

Список литературы

1. Gluckman E, Broxmeyer HA, Auerbach AD, et al. Hematopoietic reconstitution in a patient with Fanconi´s anemia by means of umbilical-cord blood from an HLA-identical sibling. N.Engl.J.Med. 1989; 321: 1174.

2. Menasche P, Hagege AA, Scorsin M, et al. Myoblast transplantation for heart failure. Lancet. 2001; 357(9252): 279.

3. Murphy MB, Moncivais K, Caplan AI. Mesenchymal stem cells: environmentally responsive therapeutics for regenerative medicine. Exp. Mol Med. 2013; 45(11): e54. Published 2013 Nov 15. doi:10.1038/emm.2013.94.

4. Friedenstein AJ, Chailakhyan RK, Latsinik NV, Panasyuk AF, Keiliss-Borok IV. Stromal cells responsible for transferring the microenvironment of the hemopoietic tissues. Cloning in vitro and retransplantation in vivo. Transplantation. 1974; 17(4): 331-340. doi:10.1097/00007890-197404000-00001.

5. Cottler-Fox M.H, Lapidot T, Petit I, Kollet O, DiPersio JF, Link D, Devine S. Stem cell mobilization. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2003; 1: 419-437. doi: 10.1182/asheducation-2003.1.419.

6. Fu S, Liesveld J. Mobilization of hematopoietic stem cells. Blood Rev. 2000; 14(4): 205-218. doi: 10.1054/blre.2000.0138.

7. Kucia M, Ratajczak J, Reca R, JanowskaWieczorek A, Ratajczak MZ. Tissue-specific muscle, neural and liver stem/progenitor cells reside in the bone marrow, respond to an SDF-1 gradient and are mobilized into peripheral blood during stress and tissue injury. Blood Cells Mol Dis. 2004; 32(1): 52-57. doi: 10.1016/j.bcmd.2003.09.025.

8. Haynesworth SE, Baber MA, Caplan AI. Cell surface antigens on human marrow-derived mesenchymal cells are detected by monoclonal antibodies. Bone. 1992; 13(1): 69-80. doi:10.1016/8756-3282(92)90363-2.

9. Mito M, Kusano M, Kawaura Y. Hepatocyte transplantation in man. Transplant. Proc. 1992; 24: 3052.

10. Akino K, Mineda T, Akita S. Early cellular changes of human mesenchymal stem cells and their interaction with other cells. Wound Repair Regen. 2005; 13(4): 434-440. doi: 10.1111/j.1067-1927.2005.130411.x.

11. Raper SE, Grossman M, Rader DJ, et al. Safety and feasibility of liver directed ex vivo gene therapy for homozygous familial hypercholesterolemia. Ann. Surg. 1996; 223: 116.

12. Prichard HL, Reichert W, Klitzman B. IFATS collection: Adipose-derived stromal cells improve the foreign body response. Stem Cells. 2008; 26(10): 2691-2695. doi:10.1634/stemcells.2008-0140.

13. Kilroy GE, Foster SJ, Wu X, et al. Cytokine profile of human adipose-derived stem cells: expression of angiogenic, hematopoietic, and pro-inflammatory factors. J Cell Physiol. 2007; 212(3): 702-709. doi:10.1002/jcp.21068.

14. Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006; 8(4): 315-317. doi:10.1080/14653240600855905.

15. Ichioka S, Kouraba S, Sekiya N, Ohura N, Nakatsuka T. Bone marrow-impregnated collagen matrix for wound healing: experimental evaluation in a microcirculatory model of angiogenesis, and clinical experience. Br J Plast Surg. 2005; 58(8): 1124-1130. doi: 10.1016/j.bjps.2005.04.054.

16. Falanga V, Iwamoto S, Chartier M, Yufit T, Butmarc J, Kouttab N. Autologous bone marrow-derived cultured mesenchymal stem cells delivered in a fibrin spray accelerate healing in murine and human cutaneous wounds. Tissue Eng. 2007; 13(6): 1299-1312. doi: 10.1089/ten.2006.0278.

17. Расулов М.Ф. Использование мезенхимальных стволовых клеток костного мозга и эмбриональных фибробластов в лечении ожоговых ран // ТМЖ. — 2004. — №1. — С. 7-9.

18. Li JY, Ren KK, Zhang WJ, et al. Human amniotic mesenchymal stem cells and their paracrine factors promote wound healing by inhibiting heat stress-induced skin cell apoptosis and enhancing their proliferation through activating PI3K/AKT signaling pathway. Stem Cell Res Ther. 2019; 10(1): 247. Published 2019 Aug 9. doi:10.1186/s13287-019-1366-y.

19. Francis E, Kearney L, Clover J. The effects of stem cells on burn wounds: a review. Int J Burns Trauma. 2019 Feb 15; 9(1): 1-12. PMID: 30911430; PMCID: PMC6420705.

20. Yoshikawa T, Mitsuno H, Nonaka I, Sen Y, Kawanishi K, Inada Y, Takakura Y, Okuchi K, Nonomura A. Wound therapy by marrow mesenchymal cell transplantation. Plast Reconstr Surg. 2008; 121(3): 860-877. doi: 10.1097/01.prs.0000299922.96006.24.

21. Lee HC, An SG, Lee HW, et al. Safety and effect of adipose tissue-derived stem cell implantation in patients with critical limb ischemia: a pilot study. Circ J. 2012; 76(7): 1750-1760. doi:10.1253/circj.cj-11-1135.

22. Marino G, Moraci M, Armenia E, et al. Therapy with autologous adipose-derived regenerative cells for the care of chronic ulcer of lower limbs in patients with peripheral arterial disease. J Surg Res. 2013; 185(1): 36-44. doi: 10.1016/j.jss.2013.05.024.

23. Колесникова И.А. Мезенхимальные (стромальные) стволовые клетки костного мозга человека в медицинской практике: обоснование, результаты и перспективы // Гематология и трансфузиология. — 2008. — Т.53. — №5. — С.36-39.

24. Цыб А.Ф., Коноплянников А.Г., Колесникова А.И., Павлов В.В. Получение и использование в медицине клеточных культур из мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека // Вестник Российской академии медицинских наук. — 2004. — №9. — С.71-76.

25. Котенко К.В., Еремин И.И., Мороз Б.Б. и др. Клеточные технологии в лечении радиационных ожогов: опыт ФМБЦ им. А. И. Бурназяна // Гены и клетки. — 2012. — №2 — С. 97-102.

26. Chattopadhyay S, Raines RT. Review collagen-based biomaterials for wound healing. Biopolymers. 2014;101(8):821-833. doi:10.1002/bip.22486

27. Ma J, Wang H, He B, Chen J. A preliminary in vitro study on the fabrication and tissue engineering applications of a novel chitosan bilayer material as a scaffold of human neofetal dermal fibroblasts. Biomaterials. 2001; 22(4): 331-336. doi:10.1016/s0142-9612(00)00188-5.

28. Baxter RM, Dai T, Kimball J, et al. Chitosan dressing promotes healing in third degree burns in mice: gene expression analysis shows biphasic effects for rapid tissue regeneration and decreased fibrotic signaling. J Biomed Mater Res A. 2013; 101(2): 340-348. doi:10.1002/jbm.a.34328.

29. Madihally SV, Matthew HW. Porous chitosan scaffolds for tissue engineering. Biomaterials. 1999; 20(12): 1133-1142. doi:10.1016/s0142-9612(99)00011-3.

30. Shi C, Zhu Y, Ran X, Wang M, Su Y, Cheng T. Therapeutic potential of chitosan and its derivatives in regenerative medicine. J Surg Res. 2006; 133(2): 185-192. doi:10.1016/j.jss.2005.12.013.

31. Croisier F, Jérôme C, Chitosan-based biomaterials for tissue engineering. European Polymer Journal. 2013; 49(4): 780-792.

32. Park S, Bhang SH, La WG, Seo J, Kim BS, Char K. Dual roles of hyaluronic acids in multilayer films capturing nanocarriers for drug-eluting coatings. Biomaterials. 2012; 33(21): 5468-5477. doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.04.005.

33. Harris PA, di Francesco F, Barisoni D, Leigh IM, Navsaria HA. Use of hyaluronic acid and cultured autologous keratinocytes and fibroblasts in extensive burns. Lancet. 1999; 353(9146):35-36. doi: 10.1016/s0140-6736(05)74873-x.

34. Зиновьев Е.В., Юдин В.Е., Асадулаев М.С. и др. Опыт применения стволовых клеток при лечении ожогов кожи // Педиатр. — 2018. — Т.9. — №4. — С.12-27. doi: 10.17816/PED9412-27.

35. Гордиенко В.А., Шабунин А.С., Давлетова Л.А. и др. Микроаутодермопластики в сочетании с адипогенными мезенхимальными стволовыми клетками и раневыми покрытиями // Forcipe. — 2020. — Т.2. — С. 426.

36. Зиновьев Е.В., Крайнюков П.Е., Асадулаев М.С. и др. Клиническая оценка эффективности применения мезенхимальных стволовых клеток при термических ожогах // Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. — 2018. — Т.13. — №4. — С.62-67. doi 10.25881/BPNMSC.2018.88.91.011.

37. Gutierrez-Aranda I, Ramos-Mejia V, Bueno C, et al. Human induced pluripotent stem cells develop teratoma more efficiently and faster than human embryonic stem cells regardless the site of injection. Stem Cells. 2010; 28(9): 1568-1570. doi: 10.1002/stem.471.

38. Gerami-Naini B, Smith A, Maione AG, et al. Generation of Induced Pluripotent Stem Cells from Diabetic Foot Ulcer Fibroblasts Using a Nonintegrative Sendai Virus. Cell Reprogram. 2016; 18(4): 214-223. doi: 0.1089/cell.2015.0087.

39. Gutierrez-Aranda I, Ramos-Mejia V, Bueno C, et al. Human induced pluripotent stem cells develop teratoma more efficiently and faster than human embryonic stem cells regardless the site of injection. Stem Cells. 2010; 28(9): 1568-1570. doi: 10.1002/stem.471.

40. Prokhorova TA, Harkness LM, Frandsen U, et al. Teratoma formation by human embryonic stem cells is site dependent and enhanced by the presence of Matrigel. Stem Cells Dev. 2009; 18(1): 47-54. doi: 10.1089/scd.2007.0266.

41. Gorecka J, Kostiuk V, Fereydooni A, et al. The potential and limitations of induced pluripotent stem cells to achieve wound healing. Stem Cell Res Ther. 2019; 10(1): 87. Published 2019 Mar 12. doi: 10.1186/s13287-019-1185-1.

Для цитирования

Крайнюков П.Е., Арцимович И.В., Зиновьев Е.В., Гостимский А.В., Костяков Д.В. , Кокорин В.В., Вахаев Д.С. Применение клеточных технологий в лечении ран различной этиологии. Вестник НМХЦ им. Н.И. Пирогова. 2021;2(16):132-137. https://doi.org/10.25881/20728255_2021_16_2_132