Диссертация (1154740), страница 8
Текст из файла (страница 8)
При имплантации в мочевой пузырь он вызывает менеевыраженнуювоспалительнуюреакциюиобеспечиваетпостепеннуюваскуляризацию за счет врастания капилляров из окружающих тканей [80].1.2.2 Биоинженерные конструкции для пластики мочевых путейХотя ряд авторов получили положительные результаты от использованияразличных вариантов бесклеточных скаффолдов для пластики мочевых путей, вбольшинстве случаев их оценка основывалась на биосовместимости исследуемогоматериала, скорости биодеградации имплантата, наличия или отсутствиифиброзирования имплантата, а также возможности его эпителизации.
Тем неменее, немало публикаций свидетельствует, что этот вид пластического материалане обеспечивает адекватной регенерации мышечного слоя новообразованнойстенки мочевых путей, что важно для восстановления их функциональнойактивности, и часто подвергается выраженному фиброзированию [57, 94, 100, 199,211].Для дополнительной стимуляции миграции клеток в имплантат и ихрегенерации с формированием полноценной новообразованной стенки мочевого41пузырятребуютсядополнительныекомпоненты,такиекакнизкодифференцированные клетки, способные как сами трансформироваться вдифференцированныеткане-специфичныеклетки,такисекретироватьсигнальные молекулы, стимулирующие регенерацию клеток поврежденногооргана,атакжесамисигнальныемолекулы,выделенныеизсредыкультивирования стволовых клеток или произведенные биотехнологически [6, 94,102, 106, 141].Исследования последних лет подтверждают перспективность этого подхода.1.2.2.1 Использование стволовых клетокТерапиястволовымиклеткамиразличноговидаипроисхождения(мезенхимальные и кроветворные клетки костного мозга, мезенхимальные клеткижировой ткани, индуцированные плюрипотентные клетки и др.) обладаетмощнейшим потенциалом лечения хронических заболеваний, в том числе органовмочевой системы, за счет высокой пролиферативной активности этих клеток испособности стимулировать ангиогенез, индуцировать регенерацию собственныхклеток поврежденного органа, иммуномодулирующей и противовоспалительнойактивности [71, 109, 179, 217, 219].
Имеются единичные сообщения овозможности использования стволовых или прогениторных клеток, выделенныхиз амниотической жидкости [112], пуповины [136], пульпы зуба [97, 146],скелетных мышц [152], базального слоя уротелия мочевого пузыря [67, 216, 218]или из собственной пластинки его слизистой [140] для индукции регенерацииповрежденной стенки мочевого пузыря и его сфинктера.Ряд авторов считают аутологичные мезенхимальные стволовые клеткиоптимальным материалом для формирования биоинженерных конструкций дляпластики мочевых путей [158, 201, 209, 216].
Однако, по мнению других авторов[102, 105] для полноценной регенерации мышечных компонентов стенки мочевыхпутей(детрузора,наружногоивнутреннегосфинктерауретры)толькомезенхимальных стволовых клеток недостаточно и необходимо дополнительноиспользовать клетки других типов, а также биологические материалы в виде42матриксов и сигнальных молекул.В работе Coutu D. et al. показано, что костномозговые мезенхимальныестволовые клетки хорошо приживаются на бесклеточном матриксе и сохраняютвысокий пролиферативный потенциал как в условиях культивирования, так ипосле имплантации в резецированный мочевой пузырь крыс, что обеспечиваетхороший функциональный результат с полным восстановлением функциональнойемкости органа [195].Meng L. et al.
производили пластику мочевого пузыря кроликов сиспользованием биоинженерной конструкции на основе бесклеточного матриксамочевого пузыря с нанесенными на него аллогенными мезенхимальнымистволовыми клетками, выделенными из жировой ткани, и гладкомышечнымиклетками.После7днейкультивированияконструкциювшиваливрезецированный мочевой пузырь. Все животные выжили в течение 16 недель безпризнаков формирования мочевых свищей и стриктур. При гистологическомисследованиивыявилиполнуюэпителизациювнутреннейповерхностиимплантата и формирование организованного слоя гладкомышечных клеток снаружной его стороны. В контрольной серии, где имплантировали толькобесклеточный матрикс мочевого пузыря, все кролики погибли в пределах 2 недельпосле операции при явлениях несостоятельности швов, рубцевания имплантата ивоспаления.
Аналогичная методика была применена этими авторами длязамещения сегмента мочеточника у кроликов с хорошим результатом [175, 200].В экспериментах на собаках Hou X. et al. выявили более значительноеулучшениеуродинамическихпараметров(максимальныйобъемреконструированного мочевого пузыря и его комплаентность) при использованиианалогичного бесклеточного матрикса с «посеянными» мезенхимальнымиклетками жировой ткани по сравнению с опытами, где использовали толькобесклеточный тонкокишечный матрикс. Через 8 и 12 недель после операцииформировалась полноценная новообразованная стенка с полной уротелиальнойвыстилкой и мышечной оболочкой, тогда как при использовании толькобесклеточного матрикса эпителиазция внутренней поверхности происходила к43концу 4-й недели, но полноценная мышечная оболочка не формировалась даже к12-й неделе [202].Схожие результаты были получены Zhe Z. et al.
и Coutu D. et al. вэкспериментах на крысах. Они также выявили более значительное увеличениеемкости мочевого пузыря через 4 и 14 недель после цистопластики прииспользованиикомбинациибесклеточногоматриксасмезенхимальнымистволовыми клетками по сравнению с использованием только бесклеточногоколлагенового матрикса. При этом в новообразованной стенке выявляли не толькорегенерирующие гладкомышечные клетки, но и большее количество нейронов,чем в контрольных опытах. В экспериментах с использованием меченыхстволовых клеток они выявлялись в имплантате через 4 недели послецистопластики, но полностью исчезали к 14-й неделе [89, 195].Аналогичная методика с предварительной имплантацией в большой сальникбыла применена для пластики уретры кроликов с хорошим результатом [205].Хорошиерезультатыпродемонстрированытакжеприкомбинациибесклеточного матрикса подслизистого слоя тонкой кишки и мезенхимальныхстволовых клеток. При сравнении результатов цистопластики у крыс сиспользованием подслизистой оболочки тонкой кишки, лишенной клеток, или снанесеннымистволовыминаееклеткамиповерхностьжировойкультивированнымитканивыявилимезенхимальнымиявныепреимуществакомбинированного кишечно-клеточного трансплантата.
Если в контрольныхопытах происходило склерозирование и сморщивание имплантированноголоскута, то в сочетании со стволовыми клетками гистологически выявлялиполноценную регенерацию новообразованной стенки мочевого пузыря [148].Улучшениерезультатовцистопластикимочевогопузыряусобакприиспользовании этой биоинженерной конструкции по сравнению с использованиетолько бесклеточного матрикса получили Rossetto V.
et al. Они выявили болееполноценную регенерацию мышечной оболочки новообразованной стенки приуменьшении частоты послеоперационных осложнений [134].В опытах на обезьянах замещение 40-50% массы мочевого пузыря44биоинженерным конструктом, состоящим из тонкокишечного матрикса симмобилизированными на нем мечеными белком зеленой флуоресценциикультивированными костномозговыми стволовыми клетками, сопровождалосьформированием новообразованной стенки мочевого пузыря. При этом более 90%гладкомышечныхклетоксодержалиметку,аболее70%этихклетокэкспрессировали также маркер пролиферации Ki-67, что свидетельствовало отрансформации пересаженных стволовых клеток в лейомиоциты и их активнойпролиферации, обеспечивающих регенерацию мышечного слоя [66].Особенностями мезенхимальных стволовых клеток является их способностькоррегировать выраженность иммунной реакции на чужеродный материал.
Вопытах на кроликах Bury M. et al. показали, что при расширяющей цистопластикеу кроликов использование костномозговых мезенхимальных клеток и ихкомбинации с гемопоэтическими CD34+-стволовыми клетками, нанесенными насинтетическую подложку, способствует уменьшению воспалительной реакции вответ на имплантат по сравнению с опытами, где пластику проводили полимеромбез клеточного покрытия. При этом ускорялась регенерация компонентов стенкимочевого пузыря, в том числе мышечной оболочки [100].В экспериментальных исследованиях используются также другие сочетанияматриксов и клеточного покрытия. Индуцированные плюрипотентные клеткичеловекаприопределенныхтрансформироватьсявзрелыеусловияхкультивированияуротелиальныеклетки,способныкоторыеможноиспользовать для клеточного покрытия биоинженерных конструкций [151].Гладкомышечныеплюрипотентныхпрогениторныестволовыхклетокклетки,человека,трансформированныеускоряютизрегенерациюповрежденного сфинктера мочевого пузыря у крыс за счет пролиферациивведенных клеток с их дифференцировкой в зрелые лейомиоциты [178], чтоспособствует уменьшению недержания мочи [177].Положительные результаты были получены также при использованиибесклеточного матрикса мочевого пузыря с нанесенными на него стволовымиклетками пуповины человека для замещения резецированной стенки мочевого45пузыря у собак.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
