Тканевой эквивалент кожи – клеточный продукт на основе кератиноцитов и фибробластов: свойства компонентов эквивалента и перспективы использования продукта на практике

В данной статье рассмотрены природа, способы выделения и культивирования in vitro кератиноцитов и фибробластов – основных клеточных компонентов кожи, использованных для изготовления нового биомедицинского клеточного продукта – тканевого эквивалента кожи. Основное внимание уделено оптимизации накопления биомассы клеток кожи. Приведены основные характеристики клеточных культур: их пролиферативная активность, жизнеспособность и фенотип. Изучена генотоксичность фибробластов – ключевого компонента биомедицинского клеточного продукта, а также биосовместимость клеток с органическими матрицами для определения оптимального носителя клеточных элементов в составе тканевого эквивалента кожи. Описаны состав и процесс изготовления тканевого эквивалента кожи, а также перспективы его практического применения.

1. Использование клеточных технологий для восстановления клеток кожи при ожоговой травме / Д. А. Алейник [и др.] // Соврем. проблемы науки и образования. – 2015. – № 4. – Ст. 331.

2. Волков, А. В. Краткий обзор коммерчески доступных клеточных продуктов для восстановления кожных покровов / А. В. Волков // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. – 2006. – Т. 1, № 4. – С. 62–65.

3. Клеточные технологии для регенеративной медицины : сб. / под ред. Г. П. Пинаева, М. С. Богдановой, А. М. Кольцовой. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2011. – 332 с.

4. Новые подходы к лечению тяжелых ожогов: трансплантация выращенных в культуре кератиноцитов / С. Ф. Малахов [и др.] // Воен.-мед. журн. – 1997. – Т. 318, № 9. – С. 16–19.

5. Туманов, В. П. С. 30-летний опыт разработки и применения клеточных технологий в клинической практике / В. П. Туманов, Д. А. Жакота, Н. С. Корчагина // Пласт. хирургия и косметология. – 2012. – № 3. – C. 433–449.

6. Терских, В. В. Эпидермальные кератиноциты человека и животных. Проблемы культивирования и трансплантации / В. В. Терских, А. В. Васильев. – М. : Наука, 1995. – 102 с.

7. Rheinwatd, J. G. Serial cultivation of stains of human epidermal keratinocytes: the formation of keratinizing colonies from single cells / J. G. Rheinwatd, H. Green // Cells. – 1975. – Vol. 6, N 3. – P. 331–343. https://doi.org/10.1016/s0092-8674(75)80001-8

8. Волотовский, И. Д. Морфофункциональные основы создания искусственной кожи (дермальных эквивалентов) / И. Д. Волотовский, З. Б. Квачева // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. біял. навук. – 2017. – № 3. – С. 96–103.

9. Collagen tissue engineering: development of novel biomaterials and applications / L. Cen [et al.] // Pediatr. Res. – 2008. – Vol. 63, N 5. – P. 492–496. https://doi.org/10.1203/pdr.0b013e31816c5bc3

10. Gallo, R. L. Human skin is the largest epithelial surface for interaction with microbes / R. L. Gallo // J. Invest. Dermatol. – 2017. – Vol. 137, N 6. – P. 1213–1214. https://doi.org/10.1016/j.jid.2016.11.045

11. Chitosan preparations for wounds and burns: antimicrobial and wound-healing effects / T. Dai [et al.] // Expert Rev. Anti-Infect. Ther. – 2011. – Vol. 9, N 7. – P. 857–879. https://doi.org/10.1586/eri.11.59

12. Croisier, F. Chitosan-based biomaterials for tissue engineering / F. Croisier, C. Jérôme // Eur. Polym. J. – 2013. – Vol. 49, N 4. – P. 780–792. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2012.12.009

13. Dong, C. Application of collagen scaffold in tissue engineering: recent advances and new perspectives / C. Dong, Y. Lv // Polymers. – 2016. – Vol. 8, N 2. – Art. 42. https://doi.org/10.3390/polym8020042

14. Alginate dressings for healing diabetic foot ulcers / J. C. Dumville [et al.] // Cochrane Database Syst. Rev. – 2012. https://doi.org/10.1002/14651858.cd009110.pub2

15. New method for coupling collagen on biodegradable polyurethane for biomedical application / X. He [et al.] // J. Appl. Polym. Sci. – 2012. – Vol. 126, N S1. – P. E354–E361. https://doi.org/10.1002/app.36742

16. Применение дермальных фибробластов в комплексном лечении больных трофическими язвами венозной этиологии / А. Ж. Мельцова [и др.] // Вестн. хирургии им. Грекова. – 2007. – Т. 166, № 1. – С. 72–77.

17. Пролиферативный потенциал, морфологические и фенотипические характеристики эпидермальных кератиноцитов, культивируемых в субпассажах / А. В. Бутенко [и др.] // Новости мед.-биол. наук. – 2010. – T. 2, № 3. – С. 91–96.

18. Бозо, И. Я. «Фибробласт» – специализированная клетка или функциональное состояние клеток мезенхимного происхождения? / И. Я. Бозо, Р. В. Деев, Г. П. Пинаев // Цитология. – 2010. – Т. 2, № 52. – С. 99–109.

19. Дермальные фибробласты для лечения дефектов кожи / В. Л. Зорин [и др.] // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. – 2009. – Т. 4, № 4. – С. 26–40.

20. Russo, B. Chizzolini. Interplay between keratinocytes and fibroblasts: a systematic review providing a new angle for understanding skin fibrotic disorders / B. Russo, N. C. Brembilla, C. Chizzolini // Front. Immunol. – 2020. – Vol. 11. – Art. 648. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00648

21. Isolation and clonal analysis of epidermal keratinocytes stem cells in long-term culture / S. Papini [et al.] // Stem Cells. – 2003. – Vol. 21, N 4. – Р. 481–494. https://doi.org/10.1634/stemcells.21-4-481

22. Методические рекомендации МР 4.2.0014–10.4.2. Методы контроля. Биологические факторы. Оценка генотоксических свойств методом ДНК-комет in vitro. – 2010. – 15 с.