Диссертация (1154740), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Резорбцияколлагена происходила в сроки от 10 суток (коллагеновая губка) до 2 месяцев(децеллюляризированный матрикс и коллаген с викриловой сеткой). Авторыпризнали оптимальными коллаген с викриловой сеткой, децеллюляризированнуюдерму коров и подслизистую основу тонкой кишки [29].Таким образом, биологические основы для тканевой инженерии мочевогопузыряимеютопределенныенедостатки,ограничивающиеихширокоеиспользование, в том числе недостаточную механическую прочность.1.2.1.2 Синтетические скаффолдыКакальтернативабиологическимматриксам,разрабатываютсябиодеградируемые синтетические варианты, также способные обеспечиватьхорошую адгезию наносимых клеток, их жизнеспособность и пролиферативнуюактивность, способствуя регенерации новообразованной стенки мочевого пузыря,но обладающие более высокими механическими свойствами по сравнению сбиологическими препаратами [31, 201].Предложена матрица из комплекса полимеров капролактона и молочнойкислоты.
По данным Naji M. et al., эта подложка не оказывает цитотоксическогодействия на нанесенные на нее клетки и при культивировании в течение 14 днейспособствует активной их пролиферации. Нанесенные уротелиальные клеткиформируют колонии с типичной клеточной ультраструктурой и маркерамиуротелиоцитов [181]. Однако имеются публикации, свидетельствующие, что приее использовании как с клеточным покрытием, так и без него происходилообразование мочевых свищей, дивертикулов мочевого пузыря и пролабирование37имплантата в полость мочевого пузыря [137].Еще один вариант синтетического матрикса разработали Del Gaudio C.
et al.на основе полимеров капролактона и 3-гидроксибутирата, конъюгированного с 3гидроксивалериатом. Этот материал обладает вязкостно-эластичными свойствами,сопоставимыми с нативной тканью мочевого пузыря. После замещения им частимочевогопузыряотмечалиэпителизацию50%внутреннейповерхностиимплантата через 15 дней после операции и 100% поверхности через 30 дней[124].Разработан также скаффолд на основе кополимеров октандиола и лимоннойкислоты, на основе которого можно формировать биоинженерные конструкции сиспользованием стволовых клеток.
Хотя в изолированном виде этот материалвызываетвыраженнуювоспалительнуюреакцию,вкомбинациискостномозговыми мезенхимальными клетками позволяет успешно замещать тканьмочевого пузыря [100].1.2.1.3 Комбинированные скаффолдыОсновными недостатками синтетических подложек, предназначенных дляформирования биоинженерной стенки мочевого пузыря, является их относительновысокая ригидность, а также ограниченные возможности в варьировании ихмеханическими свойствами и скорости деградации после имплантации в организм[163]. В то же время основным недостатком коллагеновых матриц является ихнедостаточная прочность [183].
В связи с этим ведутся исследования по созданиюкомбинированныхбиосинтетическихматриксов,компенсирующихэтинедостатки.Наиболее часто в композитных материалах используется коллагеноваяоснова, в частности, комбинация компрессионного коллагена и полимернойкомпозиции молочной и гликолевой кислоты. Механическая прочность этойподложки возрастала в несколько раз: комбинированная мембрана выдерживаладавление 3,57 МРа, тогда как только коллагеновая подложка лишь 0,6 МРа. Заменаэтим материалом части стенки мочевого пузыря крыс обеспечивает хорошую38регенерациюклеток,мигрирующихвимплантат,авкомбинацииснановолокнистым синтетическим материалом способствует восстановлениюемкости мочевого пузыря без признаков фиброзирования имплантата [94, 117].Конструкцию, сформированную из бычьего коллагена 1-го типа симплантированнойформированияполимернойкондуитадлясинтетическойотведениямочисеткой,уиспользовалисвиней.Былдляполученположительный результат с эпителизацией внутренней поверхности имплантата иврастанием микрососудов через 1 месяц после операции [191].В работе Lee J.
et al. сообщается о результатах использованиядвухкомпонентного скаффолда, один слой которого представляет пленка изполикапролактона с плюроником F127/3, а другой — бесклеточный матриксмочевого пузыря с иммобилизованным на нем гепарином. Замещение имрезецированного участка мочевого пузыря крыс сопровождалось увеличением егоемкости и комплаентности по сравнению с контрольными опытами (толькорезекция мочевого пузыря) [138].Xiao Y. et al. изучали биомеханические и биологические свойства покрытогополиуретаномбесклеточногоматриксамочевогопузырякролика.Комбинированный скаффолд имел более высокие прочностные и эластическиесвойствапосравнениюсматриксоммочевогопузыря,непокрытымполиуретаном.
Пролиферация нанесенных на него клеток происходила болееактивно, чем на матриксе без синтетического покрытия или на полиуретане. Призамещении комбинированным скаффолдом части мочевого пузыря кроликовотмечали развитие воспалительной реакции к 10-му дню после операции, котораястихала к 20-му дню на фоне биодеградации имплантата. Регенерацию уротелияотмечали через 40 дней после операции с формированием новообразованнойстенки мочевого пузыря к 90-м суткам [130].Sivaraman S. et al. сочетали коллагеновый матрикс с гиалуроновой кислотойи гидрогелем Tetronic (BASF) 1107-акрилат.
Механические свойства этогокомпозита оказались существенно лучше, чем у его компонентов. При этом на немхорошо приживались стволовые клетки, что позволило его рассматривать в39качестве потенциальной основы для формирования биоинженерной заменыстенки мочевого пузыря [183].Перспективным пластическим материалом признается шелк-фиброиновая(silk-fibroin) основа. В опытах на мышах продемонстрированы преимуществаэтого скаффолда для расширяющей пластики мочевого пузыря, заключающиеся вблагоприятныхбиомеханическихсвойствахэтогоматериала:егобиодеградируемости и высокой биосовместимости [123, 172].Huang J.
et al. (2016) сравнивали свойства шелк-фиброина с бесклеточнымматриксом мочевого пузыря [197]. Они выявили, что шелк-фиброин имеет болеевыраженную пористость и более широкие поры, чем матрикс мочевого пузыря.После замещения им части резецированного мочевого пузыря кроликов выявилиодинаковую регенерацию уротелия в обеих сериях, но лучшую регенерациюгладкомышечных клеток и меньшую степень воспалительной реакции в опытах сшелк-фиброином. Сократительная активность новообразованного мышечногослоя оказалась более близкой к норме в опытах с шелк-фиброином.
Для сочетанияположительных свойств обоих материалов был разработан двухслойныйскаффолд, состоящий из пористого шелк-фиброина и бесклеточного матриксамочевого пузыря. Его использование для расширяющей цистопластики у крысобеспечивало прогрессивную регенерацию гладкомышечных клеток, кровеносныхсосудов и нервных структур в новообразованной стенке [190].Chung Y. et al.
сравнивали эффективность расширяющей цистопластики укрыссповреждениемспинногомозгаприиспользованиивкачествепластического материала шелк-фиброин и бесклеточный матрикс подслизистогослоя тонкой кишки. Восстановление гладкомышечных клеток, экспрессирующихα-актин (зрелые лейомиоциты), составило 64% и 56% их содержания в интактноммочевом пузыре, соответственно, тогда как количество зрелых уротелиальныхклеток, экспрессирующих уроплакин, в обеих группах соответствовало норме.
Вобеих группах отмечали уменьшение пиковых значений внутрипузырногодавления, что дало основание авторам заключить о равноценности обоихпластических материалов [188].40ВкачествесинтетическогокомпонентакомбинированныхподложекHorst M. et al. предлагают использовать полиэфируретан [163].
С помощьюсканирующей электронной микроскопии они показали, что пленка из этогоматериала тоньше и имеет более мелкие поры, чем часто используемые пленки изкополимераполилактатаигликолевойкислоты.Послезамещениячастирезецированного мочевого пузыря при использовании полиэфируретановойпленки, нанесенной на бесклеточный матрикс мочевого пузыря, через 8 недельотмечали лучшую интеграцию с собственными тканями, более активнуюрегенерацию мышечного слоя и менее выраженное воспаление по сравнению саналогичными опытами с использованием пленки из полилактата и гликолевойкислоты, хотя цистометрические характеристики в обеих группах оказалисьпримерно одинаковыми.Имеются данные о положительных свойствах перикарда, покрытогополигликолевой кислотой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
