Aplikasi teknologi selular untuk memperbaiki penampilan parut

Sains moden dicirikan oleh perkembangan pesat beberapa disiplin berkaitan, bersatu di bawah nama umum "bioteknologi". Bahagian sains ini, berdasarkan pencapaian terkini dalam bidang biologi, sitologi, genetik molekul, kejuruteraan genetik, transplantologi, bertujuan untuk menggunakan potensi besar yang wujud dalam sel tumbuhan dan haiwan - unit struktur asas semua makhluk hidup. "Sel hidup adalah reaktor bioteknologi siap sedia di mana bukan sahaja proses yang membawa kepada pembentukan produk akhir direalisasikan, tetapi juga beberapa yang lain yang membantu mengekalkan aktiviti pemangkin sistem pada tahap yang tinggi," - John Woodward, 1992. Permulaan sains sel diletakkan pada tahun 1665, apabila ahli fizik Inggeris R. Hooke mencipta sel-sel korsel" pertama - "mikroskop". Pada tahun 1829, M. Schleiden dan T. Schwann mengesahkan "teori sel", yang membuktikan bahawa semua makhluk hidup terdiri daripada sel. Pada tahun 1858, R. Virchow membuktikan bahawa semua penyakit adalah berdasarkan pelanggaran struktur organisasi dan metabolisme sel. Dia menjadi pengasas "patologi selular". Sumbangan asas kepada sains sel telah dibuat pada 1907-1911 oleh R. Harrison dan AA Maximov, yang membuktikan kemungkinan membiak sel di luar badan. Kerja mereka menunjukkan bahawa untuk penanaman sel, tisu haiwan dan bahagian tumbuhan mesti dipisahkan secara mekanikal kepada kepingan kecil. Untuk mengasingkan sel, tisu dipotong dengan pisau tajam atau mikrotom menjadi bahagian nipis, kira-kira 0.5-1.0 mm. Pemisahan fizikal sel dipanggil imobilisasi. Sel terpencil diperoleh melalui penyebaran enzimatik kepingan tumbuhan atau tisu. Selepas mengisar dengan gunting tajam, kepingan dirawat dengan trypsin atau kolagenase untuk mendapatkan penggantungan - penggantungan sel individu atau mikroagregat mereka dalam medium khas. Gel alginat (kalsium alginat) digunakan secara meluas untuk melumpuhkan sel tumbuhan. Telah terbukti bahawa sel tumbuhan dan haiwan yang tidak bergerak mengekalkan keupayaan untuk biosintesis. Produk biosintesis selular terkumpul di dalam sel, ekspresi mereka berlaku sama ada secara spontan atau dengan bantuan bahan khas yang menggalakkan peningkatan kebolehtelapan membran sel.

Penanaman sel haiwan adalah proses yang jauh lebih kompleks daripada pengkulturan sel tumbuhan, memerlukan peralatan moden khas, teknologi tinggi, kehadiran pelbagai media, faktor pertumbuhan yang direka untuk memelihara daya maju sel dan mengekalkannya dalam keadaan aktiviti berfungsi tinggi. Didapati bahawa kebanyakan sel tisu pepejal, seperti buah pinggang, hati, dan tisu kulit, adalah bergantung pada permukaan, jadi ia boleh ditanam secara in vitro hanya dalam bentuk kepingan nipis atau lapisan tunggal yang dikaitkan secara langsung dengan permukaan substrat. Jangka hayat, percambahan, dan kestabilan fungsi sel yang diperolehi oleh penyebaran enzimatik tisu sebahagian besarnya bergantung pada substrat di mana ia ditanam. Adalah diketahui bahawa semua sel yang diperoleh daripada tisu vertebrata mempunyai cas permukaan negatif, jadi substrat bercas positif sesuai untuk imobilisasi mereka. Sel-sel terpencil yang diperolehi terus daripada keseluruhan tisu boleh dikekalkan dalam budaya primer dalam keadaan tidak bergerak sambil mengekalkan kekhususan dan kepekaan yang tinggi selama 10-14 hari. Sel yang tidak bergerak dan bergantung pada permukaan memainkan peranan utama dalam biologi hari ini, terutamanya dalam penyelidikan klinikal. Ia digunakan untuk mengkaji kitaran perkembangan sel, peraturan pertumbuhan dan pembezaan, perbezaan fungsi dan morfologi antara sel normal dan tumor. Monolayers sel tidak bergerak digunakan dalam biotest, untuk penentuan kuantitatif bahan aktif biologi, serta untuk mengkaji kesan pelbagai ubat dan toksin pada mereka. Doktor dari semua kepakaran telah menunjukkan minat yang besar terhadap sel sebagai agen terapeutik selama beberapa dekad. Teknologi sel kini berkembang pesat ke arah ini.

Permulaan terapi tisu dan sel dikaitkan dengan nama saintis terkenal Rusia VP Filatov, yang pada tahun 1913 meletakkan asas doktrin terapi tisu, mengkaji hasil pemindahan kornea daripada penderma yang sihat kepada pesakit katarak. Dalam proses bekerja dengan pemindahan kornea, beliau mendapati bahawa kornea yang dipelihara dalam keadaan sejuk selama 1-3 hari pada suhu -2-4 darjah C berakar lebih baik daripada segar. Oleh itu, sifat sel untuk merembeskan beberapa bahan dalam keadaan yang tidak menguntungkan yang merangsang proses penting dalam tisu yang dipindahkan dan yang regeneratif dalam tisu penerima telah ditemui. Tisu dan sel yang dipisahkan dari badan berada dalam keadaan tertekan, iaitu, aktiviti vital yang perlahan. Peredaran darah di dalamnya berhenti, dan oleh itu pemakanan. Pernafasan tisu amat sukar, pemuliharaan dan trofisme terganggu. Berada dalam keadaan kualitatif baru, menyesuaikan diri dengan keadaan kewujudan baru, sel menghasilkan bahan khas dengan sifat perubatan. Bahan-bahan bukan protein ini dipanggil perangsang biogenik oleh VP Filatov. Beliau menubuhkan bersama-sama dengan VV Skorodinskaya bahawa bahan dari haiwan dan tumbuhan boleh diautoklaf secara bebas pada t 120 darjah C selama sejam selepas disimpan dalam keadaan yang tidak menguntungkan, dan mereka bukan sahaja tidak kehilangan aktiviti, tetapi sebaliknya, meningkatkannya, yang dijelaskan oleh pembebasan perangsang biologi dari tisu yang dipelihara. Di samping itu, mereka kehilangan sifat antigenik, yang dengan ketara mengurangkan kemungkinan penolakan. Bahan steril yang diawet dimasukkan ke dalam badan secara implantasi (penanaman) di bawah kulit atau dalam bentuk suntikan ekstrak, dengan hasil yang mencukupi. Ia juga mendapati bahawa tisu janin mengandungi bilangan bahan aktif biologi yang jauh lebih besar daripada tisu individu dewasa, dan beberapa faktor hanya terdapat dalam embrio. Tisu janin yang diinokulasi tidak dianggap oleh organisma penerima sebagai asing kerana ketiadaan protein yang bertanggungjawab untuk spesies, tisu dan kekhususan individu (protein kompleks histokompatibiliti utama) dalam membran sitoplasma. Akibatnya, inokulasi tisu janin haiwan ke dalam organisma manusia tidak mencetuskan mekanisme perlindungan imun dan tindak balas ketidakserasian dan penolakan. VP Filatov menggunakan plasenta dan kulit manusia secara meluas dalam amalan perubatannya. Kursus rawatan terdiri daripada 30-45 suntikan ekstrak tisu dan 1-2 implantasi tisu autoklaf.

Setelah memulakan penyelidikannya dengan tisu dan sel manusia dan haiwan, dia memindahkan generalisasinya ke dunia tumbuhan. Menjalankan eksperimen dengan bahagian hidup tumbuhan (gaharu, pisang raja, agave, puncak bit, wort St. John, dll.), Dia mencipta keadaan yang tidak baik untuk mereka, meletakkan daun yang dipotong di tempat yang gelap, kerana tumbuhan memerlukan cahaya untuk fungsi pentingnya. Beliau juga mengasingkan perangsang biogenik daripada lumpur muara dan gambut, disebabkan oleh fakta bahawa lumpur dan gambut terbentuk dengan penyertaan mikroflora dan mikrofauna.

Terapi tisu menerima pusingan baharu perkembangannya pada lewat 70-an, apabila pengetahuan dan pengalaman terkumpul selama beberapa dekad membenarkan penggunaan tisu dan sel haiwan dan tumbuhan pada tahap baharu secara kualitatif untuk merawat manusia dan memanjangkan umur panjang aktif mereka. Oleh itu, di beberapa klinik domestik dan beberapa yang asing, wanita dalam menopaus fisiologi dengan sindrom klimakterik atau dengan latar belakang ovariektomi mula menjalani terapi tisu dengan tisu janin plasenta, hipotalamus, hati, ovari, timus dan kelenjar tiroid untuk melambatkan proses penuaan, perkembangan aterosklerosis, osteoporosis, disfungsi sistem imun, endokrin dan sistem saraf. Di salah satu klinik gerontocosmetology yang paling berprestij di Eropah Barat, suntikan ekstrak yang diperoleh daripada tisu janin gonad domba jantan telah digunakan untuk tujuan yang sama selama beberapa dekad.

Di negara kita, rawatan biostimulating juga telah menemui aplikasi yang meluas. Sehingga baru-baru ini, pesakit dengan pelbagai penyakit secara aktif ditetapkan suntikan ekstrak plasenta, aloe, kalanchoe, sedum major (biosed), FiBS, peloid distillate, peloidin, gambut, humisol disediakan mengikut kaedah VP Filatov. Pada masa ini, hampir mustahil untuk membeli persediaan tisu domestik yang sangat berkesan dan murah ini dari haiwan, tumbuhan dan mineral di farmasi.

Asas untuk mendapatkan pelbagai persediaan biogenik dari tisu manusia dan organ pengeluaran yang diimport, seperti rumalon (dari tisu tulang rawan dan sumsum tulang), actovegin (dari darah anak lembu), solcoseryl (ekstrak darah lembu), serta persediaan domestik - badan vitreous (dari badan vitreous mata lembu), kerakol (dari kornea lembu), splenin (dari lembu), splenin (dari lembu). (dari kawasan epithalamic-epiphyseal) juga merupakan penyelidikan VP Filatov. Sifat penyatuan untuk semua penyediaan tisu adalah kesan umum pada seluruh badan secara keseluruhan. Oleh itu, "Terapi Tisu" oleh Ahli Akademik VP Filatov membentuk asas bagi kebanyakan perkembangan dan hala tuju moden dalam pembedahan, imunologi, obstetrik dan ginekologi, gerontologi, pembakaran, dermatologi dan kosmetologi yang berkaitan dengan sel dan produk biosintesisnya.

Masalah pemindahan tisu telah membimbangkan manusia sejak zaman purba. Oleh itu, dalam papirus Ebers, bertarikh 8,000 SM, sudah ada sebutan mengenai penggunaan pemindahan tisu untuk mengimbangi kecacatan pada bahagian individu badan. Dalam "Buku Kehidupan" saintis India Sushruta, yang hidup 1,000 tahun SM, terdapat penerangan terperinci tentang pemulihan hidung dari kulit pipi dan dahi.

Keperluan untuk kulit penderma meningkat secara berkadar dengan peningkatan dalam bilangan pembedahan plastik dan rekonstruktif. Dalam hal ini, kulit kadaver dan janin mula digunakan. Terdapat keperluan untuk mengekalkan sumber penderma dan mencari cara untuk menggantikan kulit manusia dengan tisu haiwan, dan pelbagai pilihan pemodelan kulit. Dan ke arah inilah para saintis bekerja apabila pada tahun 1941 P. Medovar pertama kali menunjukkan kemungkinan asas pertumbuhan keratinosit secara in vitro. Peringkat penting seterusnya dalam pembangunan teknologi selular ialah kerja Karasek M. dan Charlton M., yang pada tahun 1971 menjalankan pemindahan pertama yang berjaya keratinosit autologous dari budaya primer ke luka arnab, menggunakan gel kolagen sebagai substrat untuk pengkulturan CC, yang meningkatkan percambahan sel dalam kultur. J. Rheinvvald. H Hijau. membangunkan teknologi untuk penanaman bersiri sejumlah besar keratinosit manusia. Pada tahun 1979, Green dan pengarang bersamanya menemui prospek penggunaan terapeutik kultur sel keratinosit dalam pemulihan kulit dalam kes-kes luka bakar yang meluas, selepas itu teknik ini, yang sentiasa diperbaiki, mula digunakan oleh pakar bedah di pusat-pusat pembakaran di luar negara dan di negara kita.

Dalam proses mengkaji sel hidup, didapati bahawa sel menghasilkan bukan sahaja perangsang biogenik yang bukan asal protein, tetapi juga sejumlah sitokin, mediator, faktor pertumbuhan, polipeptida, yang memainkan peranan penting dalam mengawal homeostasis keseluruhan organisma. Didapati bahawa pelbagai sel dan tisu mengandungi bioregulator peptida. yang mempunyai pelbagai tindakan biologi dan menyelaraskan proses pembangunan dan fungsi sistem multiselular. Era menggunakan kultur sel sebagai agen terapeutik bermula. Di negara kita, pemindahan suspensi fibroblast dan lapisan sel keratinosit berbilang lapis telah diterima pakai dalam pembakaran dalam beberapa dekad kebelakangan ini. Minat aktif sedemikian dalam pemindahan sel kulit kepada pesakit melecur dijelaskan oleh keperluan untuk penutupan cepat permukaan luka bakar yang besar dan kekurangan kulit penderma. Kemungkinan mengasingkan sel daripada sekeping kulit kecil yang mampu menutup permukaan luka 1000 malah 10,000 kali lebih besar daripada kawasan kulit penderma telah terbukti sangat menarik dan penting untuk pembakaran dan pesakit melecur. Peratusan engraftment lapisan keratinosit berbeza-beza bergantung pada kawasan terbakar, umur dan kesihatan pesakit dari 71.5 hingga 93.6%. Minat dalam pemindahan keratinosit dan fibroblas dikaitkan bukan sahaja dengan kemungkinan menutup kecacatan kulit dengan cepat, tetapi juga dengan fakta bahawa pemindahan ini mempunyai potensi aktif biologi yang kuat untuk memperbaiki penampilan tisu yang diperoleh hasil daripada pemindahan. Pembentukan saluran baru, pelepasan hipoksia, peningkatan trofisme, kematangan tisu yang tidak matang dipercepatkan - ini adalah asas morfo-fungsi untuk perubahan positif ini yang berlaku akibat pembebasan faktor pertumbuhan dan sitokin oleh sel yang dipindahkan. Oleh itu, disebabkan pengenalan teknologi selular progresif untuk pemindahan lapisan multiselular keratinosit dan fibroblas autologous dan allogenik ke permukaan luka yang besar ke dalam amalan perubatan, pakar pembakaran bukan sahaja dapat mengurangkan kadar kematian mangsa terbakar dengan peratusan lesi kulit yang tinggi, tetapi juga secara kualitatif memperbaiki tahap II luka dan luka bakar yang tidak dapat dielakkan. Pengalaman ahli pembakaran yang diperolehi dalam rawatan permukaan luka pada pesakit terbakar mencadangkan idea menggunakan kaedah Hijau yang telah diubah suai dalam amalan dermato-pembedahan untuk pelbagai patologi kulit dan kosmetik (ulser trophik, vitiligo, nevi, epidermolisis bulosa, penyingkiran tatu, perubahan kulit yang berkaitan dengan usia, dan untuk memperbaiki penampilan parut).

Penggunaan keratinosit alogenik dalam pembedahan, pembakaran dan dermatokosmetologi mempunyai beberapa kelebihan berbanding penggunaan keratinosit autologus, kerana bahan selular boleh disediakan terlebih dahulu dalam kuantiti tanpa had, dipelihara dan digunakan jika perlu. Ia juga diketahui bahawa CC alogenik telah mengurangkan aktiviti antigen, kerana apabila ditanam secara in vitro mereka kehilangan sel Langerhans, yang merupakan pembawa antigen kompleks HLA. Penggunaan CC allogeneic juga disokong oleh fakta bahawa ia digantikan oleh yang autologous selepas pemindahan, menurut pelbagai pengarang, dalam tempoh 10 hari hingga 3 bulan. Dalam hal ini, bank sel telah dicipta di banyak negara hari ini, berkat yang memungkinkan untuk mendapatkan pemindahan sel dalam kuantiti yang diperlukan dan pada masa yang tepat. Bank sedemikian wujud di Jerman, Amerika Syarikat dan Jepun.

Minat dalam penggunaan teknologi selular dalam dermatocosmetology adalah disebabkan oleh fakta bahawa "komposisi selular" membawa potensi bioenergetik dan maklumat yang kuat, berkat yang memungkinkan untuk mendapatkan hasil rawatan baru secara kualitatif. Autokin yang dirembeskan oleh sel yang dipindahkan (faktor pertumbuhan, sitokin, nitrik oksida, dll.) terutamanya bertindak pada fibroblas badan sendiri, meningkatkan aktiviti sintetik dan proliferatifnya. Fakta ini amat menarik kepada penyelidik, kerana fibroblas adalah sel utama dermis, aktiviti berfungsi yang menentukan keadaan semua lapisan kulit. Ia juga diketahui bahawa selepas kecederaan kulit dengan cautery, laser, jarum dan instrumen lain, kulit diisi semula dengan prekursor batang segar fibroblas daripada sumsum tulang, tisu adiposa dan pericytes kapilari, yang menyumbang kepada "peremajaan" kumpulan sel badan. Mereka secara aktif mula mensintesis kolagen, elastin, enzim, glikosaminoglikan, faktor pertumbuhan dan molekul aktif biologi lain, yang membawa kepada peningkatan penghidratan dan vaskularisasi dermis, meningkatkan kekuatannya,