Диссертация (1140769), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Синтетические матриксы, как инатуральные, подвергаются биодеградации. Продуктами конечного распада αоксикислот являются углекислый газ и вода. Так как эти полимеры являютсятермопластичными, то им легко может быть придана необходимая форма, 3-Dконфигурация, пористость и соответствующие размеры [29, 33, 43]. Применениетехнологии электроспиннинга (получение сверхтонких нитей и нановолокон)позволяет быстро создавать высокопористые скаффолды, заданной структуры иформы [14, 28, 35, 36]. В тканевой инженерии уретры используются полимерныематриксы, на основе: Полигликолевая кислота (PGA – polyglycolicacid), Полимолочная кислота (PLA - polylacticacid), Полимолочно-когликоливая кислота (PLGA - poly(lactic-coglycolicacid)). Кополилактид-капролактон (Copoly(L-Lactide/e-Caprolactone)) [32]и др.Комбинированные или гибридные матриксы состоят из того или иного видасинтетическогополимера,совмещенногосколлагеновымматриксомсоответствующего вида [9, 18, 24, 31, 45].
Поиск материала, который бы идеальноотвечал требованиям тканевой инженерии в урологии, привел к созданиюгибридных матриксов, состоящих из коллагенового межклеточного матрикса иполимера α-оксикислоты. Интересна технология получения одного из видовгибридного скаффолда[31]. Путем электроспиннинга, непосредственно навнутрипросветную поверхность бесклеточного ацеллюлярного матрикса мочевого19пузыря наносится нановолокно PLGA. Надежная фиксация нановолокна кбесклеточному матриксу достигается за счет постоянной регидратации гибрида, впроцессе его получения.1.3.2 Классификация по наличию и виду клетокТакже матрицы могут быть разделены на группы по наличию и типу клеток.Выделяют бесклеточные матрицы, матрицы с высеянными аутологичнымиклетками, в свою очередь подразделяются на монокультуральные трансплантаты,со-культуральные трансплантаты.I.Бесклеточные матрицы.
Бесклеточные матрицы используются достаточнодавно, но не оправдали возложенных на них надежд. Трансплантациябесклеточного матрикса (как правило, коллагенового) будет успешной в томслучае, если произойдет регенерация всей внутрипросветной поверхности (еслиречь идет о полом органе: уретра, мочевой пузырь, мочеточник и т.д.)эпителиальными клетками хозяина. Это осуществимо при небольшом размеретрансплантата и хорошей васкуляризации ложа уретры. Таким образом,бесклеточные матриксы могут оказаться неэффективными при рецидивныхстриктурах,выраженномспонгиофиброзе,протяженномсужениимочеиспускательного канала.II.Матрицы с высеянными аутологичными клетками представляют собойтрансплантат, состоящий из бесклеточного матрикса, на который (ex vivo)высаживаются аутологичные клетки. Предварительно производится заборсоответствующегофрагментатканиупациента,которомупредстоиттрансплантация тканеинженерного конструкта.
В условиях специализированныхлабораторий производится выделение необходимой культуры клеток из тканевогообразца. Клетки культивируются в специальных ростовых средах (как правило,этот процесс занимает 3-6 недель). При получении необходимого количестваклеток, они переносятся на соответствующий матрикс и, через, 1-7 дней,производитсятрансплантацияполученногоконструктапациентуили20экспериментальному животному. В качестве аутологичных, используютсяследующие виды клеток: Уротелиальные клетки мочевого пузыря, уретры, мочеточника[15]. Эпителиоциты слизистой оболочки щеки[37, 49]. Кератиноциты кожи (крайней плоти, полового члена и др.) [23, 5] Фибробласты[12] Гладкомышечные клетки[50]и др.В зависимости от того, используется ли только один тип аутологичныхклеток или два, можно выделить два вида тканеинженерных конструкций:Монокультуральный трансплантат [22, 42].
При данном виде трансплантата,аутологичные клетки высеваются только на внутрипросветную поверхностьматрикса. Как правило, в качестве аутологичных клеток применяются те или иныевиды эпителиоцитов: уретры, мочевого пузыря, слизистой щеки, кожи.Со-культуральный трансплантат[19, 50] – это более сложная конструкция:внутрипросветнаячастьвысеваетсяэпителиоцитами,апротивоположнаяповерхность либо фибробластами, либо гладкомышечными клетками.1.3.3 Классификация по пространственному признаку.Посвоиммакроскопическимхарактеристикам,тканеинженерныеконструкции могут быть двух основных видов:Плоскостные. Плоскостные трансплантаты замещают только часть просветамочеиспускательного канала [49], по аналогии с классической заместительнойуретропластикой.Тубуляризированные.
Тубуляризированные трансплантаты, как правило, со-культуральные, замещают весь просвет уретры[5].211.4 Доклинические и клинические данные применения различных матрицВсе результаты применения различных подходов к тканевой инженерииуретры могут быть сформированы в три группы: децеллюляризированныематриксы, целлюляризированные матриксы при помощи монокультуры клеток,целлюляризированные матриксы при помощи со-культуры клеток.1.4.1 Децеллюляризированные матрицыВ 1998 г. Kropp et al. [73] предложили использовать SIS в качестве матрицыдля заместительной уретропластики. В группе сравнения, в качестве материаладля уретропластики использовалась аутологичная крайняя плоть.
Эффективностьоказалась одинаковой в обеих группах (100%), но в группе с крайней плотью – вкаждом из восьми случаев отмечено образование дивертикулов уретры.В 1999 году, Chen et al. [60] использовали BAMG (obtained and processedfrom porcine bladder submucosa) для вентральной onlay уретропластики у 10кроликов.Полноценныйэпителийпокрывалматрицучерез2месяца;упорядоченные мышечные волокна возникали через 6 месяцев. Ни у одного изкроликов не возникла стриктура в зоне операции. Никаких осложнений такжеотмечено не было.Nuiningaetal,в2003[77]проводилэкспериментапооценкетканеинженерной уретропластики на 4 группах в каждой по 6 кроликов.
Группыотличались в зависимости от используемой матрицы: 1-я группа – один слой SIS;2-я групп – четыре слоя SIS; 3-я групп – матрица на основе коллагена, полученнаяиз сухожилия крупного рогатого скота; 4-я группа – контроль (уретра рассекаласьпо вентральной поверхности, а затем ушивалась). Сроки эпителизации былиследующими: в 1-й и 3-й группах – 1 месяц; во 2-й группе –3 месяца. Единичныемышечные клетки появлялись через 3 месяца, однако их количество неувеличивалось к 6-му месяцу. Осложнения были следующими: стриктура уретры– 1 случай в 3-й группе; уретро-кожный свищ – 1 случай во 2-й группе.В 2004 году Yang et al. [80] использовали в качестве «заплатки» (patch)ACSM (acellular corpus spongiosum matrix), полученный путем децеллюляризацииткани уретры у сакрифицированных животных.
Производили заместительную22пластику уретры, протяженностью 10-15 мм. Через 3 недели происходила полнаяэпителизацияматрицы;через6месяцевотмеченопоявлениепучковгладкомышечных клеток. Никаких осложнений и формирований стриктур уретрыотмечено не было.Huang et al. 2006 [70] применяли SIS для уретропластики у кроликов.Первойгруппетубуляризированнаяпроводилиполноезамещениематрица;второйгруппе–использоваласьживотныхпроводилизаместительную уретропластику «заплаткой» (patch) по методике ventral onlay.Окончательная эпителизация матриц наступала в сроки 6 недель.Интересна работа Kanatani et al. 2007 [72], в которой использовалась два видатубуляризированных матриц на основе губки из коллагена I типа, армированнойнитями Copoly(L-Lactide/e-Caprolactone). В первой группе P(LA/CL) волокнаимели конструкцию сосудистого стента, а во второй группе the P(LA/CL) волокнапредставляли сеть.
Производилась уретропластика дефекта уретры длиной 15ммтубуляризированной матрицей. В первой группе – отмечено большое количествоосложнений (свищи, стриктуры, образование камней); в то время как во второйгруппе, таких осложнений отмечено не было. Таким образом, создание матрицыдолжно учитывать не только состав, но и пространственную организациюматрицы.Работа Ryan P. Dorin et al 2008 [63] представляет интерес для тканевыхинженеров и особенно важна в развитии данной дисциплины. Авторыэкспериментальнымпутемопределилирасстояние,накотороеможетрегенерировать эпителий хозяина при имплантации тубуляризированногобесклеточного матрица.
В эксперимент были включены 4 группы кроликов по 3животных в каждой. В каждой группе животным создавался дефект уретрыопределенной протяженности: 0,5см в первой, 1,0 см во второй, 2,0 и 3.0 смсоотвественно в третьей и в четвертой группах. Полная эпителизация просветауретры с формирование гладкомышечного слоя к 4-й неделе исследованияотмечена при длине 0,5см. При увеличении длины дефекта, во всех случаяхразвилась стриктура уретры через 4 неделе после имплантации. Таким образом,23данное исследование подтвердило предположение о том, что ацеллюлярныематрицы будут иметь успех только при определенной длине дефекта.Использование матрицы для заместительной уретропластики, на основебелка натурального шелка (SFM) оценена в работе Chung et al.
2014 [61]. Крометого, результаты использования SFM сравнивались. В качестве группы сравненияиспользовалисьживотные,использованиемSIS.которымДлительностьвыполняласьисследованияуретропластикасоставила3смесяца.Промежуточные точки отсутствовали. Эффективность SFM и SIS оказаласьодинаковой. В обеих группах отсутствовали какие-либо осложнения, стриктурыуретры также не возникали. Более низкой иммуногенностью обладает SFM.Kajbafzadeh et al. 2014 [71] использовали в качестве бесклеточной матрицыкрайнюю плоть (PAM).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
