АКТИВАЦИЯ СИНТЕЗА ВНЕКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА ДЕРМЫ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ОЖОГА

Известно, что заживление кожных ран различной этиологии — это многоступенчатый процесс, характеризующийся определенными межклеточными взаимодействиями, влияющими на адгезию клеток дермы, их миграцию и дифференцировку. Современная стратегия тканевой инженерии выступает за использование собственных клеток пациента для создания in vitro васкуляризованного внеклеточного матрикса, отличающегося отсутствием экзогенного материала, что приближает процесс регенерации к физиологическому. Целью настоящего исследования явилось изучение морфологических преобразований дермы в зоне ожога с использованием биодеградируемого кальцийсодержащего филлера, выступающего в роли динамичного и мультифункционального регулятора клеточной активности дермы. Исследование выполнено на 30 лабораторных аутбредных крысах. Всем животным был нанесен ожог третьей степени, затем животных разделили на две группы: контрольную и опытную. На 14-й день после нанесения ожога крысам опытной группы вводили инъекционный препарат импланта на основе гидроксиапатита кальция «Radiesse». В группе контрольных животных использовали стерильный физиологический раствор. Биологический материал забирали в сроки, соответствующие 2 и 4 месяцам. Для оценки морфологического состояния зоны ожога гистологические срезы препаратов кожи окрашивали гематоксилином и эозином, по Маллори, Массону и Ван-Гизон. Иммуногистохимически определяли также коллаген І и ІІІ типов. Полученные данные позволяют считать, что использование кальцийсодержащего филлера представляется перспективным для регенерации кожи после ожога и может обеспечить получение экстрацеллюлярного матрикса дермы, имеющего состав и архитектуру коллагеновой сети, приближенной к естественной. Дифференцированное выявление коллагенов I и III типов подтвердило активацию темпа неоколлагеногенеза фибробластами как дермы зоны ожога, так и зоны импланта к концу второго месяца. Оценка показателя тканевой энтропии подтверждает общность структурной организации естественной и восстановленной после ожога и применения препарата дермы. Предлагаемая в эксперименте стратегия с использованием собственных клеток организма для синтеза внеклеточного матрикса, аналогичного естественному, может явиться альтернативой существующим методам лечения ожогов. 

1. Zhang X, Kang X, Jin L et al. Stimulation of wound healing using bioinspired hydrogels with basic fibroblast growth factor (bFGF). Int J Nanomed. 2018;(13):3897-3906. DOI: 10.214/IJN.S168998

2. Velnar T, Bunc G, Klobucar R et al. Biomaterials and host versus graft response: A short review. Bosn J Basic Med Sci. 2016;16(2):82–90. DOI: 10.17305/bjbms.2016.525

3. Urciuolo F, Casale C, Imparato G et al. Bioengineered Skin Substitutes: The Role of Extracellular Matrix and Vascularization in the Heaking of Deep Wounds. J Clin Med. 2019;8:2083. DOI: 10.3390/jcm 8122083

4. Hesketh M, Sahin KB, West ZE et al. Macrophage Phenotypes Regulate Scar Formation and Chronic Wound Healing. Int J Mol Sci. 2017;18:154. DOI: 10/3390/ijms18071545

5. Zavgorodniaia MI, Makeva LV, Slavcheva OS et al. Cellular and molecular basics of the wound healing. Morphologia. 2016;10(3):19-23

6. Gorokhova VS, Chernovol PA, Chenovol VP i dr. Variabel'nost' otveta trombotsitov na ADF: ot teorii trombogeneza k prakticheskomu primeneniyu bogatoy trombotsitami plazmy. Klinicheskaya i laboratornaya diagnostika. 2016;61(6):363-367. In Russian

7. Gilroy D, De Maeyer R. New insights into the resolution of inflammation. Semin Imminol. 2015;27(3):161-168. DOI: 10.1016/J.smim.2015.05.003

8. Donati G, Watt FM. Stem cell heterogeneity and plasticity in epithelia. Cell Stem Cell. 2015;16:465-476. DOI: 10.1016/j.stem 2015.04.014.

9. Rittie L. Cellular mechanisms of skin repair in humans and other mammals. J. Cell Commun Signal. 2016;10(2):103-120. DOI: 10.1007/s12079-016-0330-1

10. Motwani MP, Flint JD, De Maeyer RP et al. Novel translational model of resolving inflammation triggered by UV-killed E. coli. J Pathol Clin Res. 2016;2(3):154-165. DOI: 10.1002/cjp2.43

11. Schlader ZJ, Vargas NT. Regulation of Body Temperature by Autonomic and Behavioral Thermoeffectors. Exerc. Sport Sci. Rev. 2019;47:116-126

12. Lombardi B, Casale C, Imparato G et al. Spatiotemporal Evolution of the Wound Repairing Process in a 3D Human Dermis Equivalent. Adv. Healthc. Mater. 2017;6:1–11. DOI: 10.1249/jes 0000000000000180

13. Martorina F, Casale C, Urciuolo F et al. In vitro activation of the neuro-transduction mechanism in sensitive organotypic human skin model. Biomaterials. 2017;113:217-229. DOI: j.biomaterials.2016.10.051

14. Boyce ST, Lalley AL. Tissue engineered/ing of skin and regenerative medicine for wound care. Burns Trauma. 2018;6:1-10. DOI: 10.1186/s4038-017-0103-y

15. Fetah K, Tebon P, Goudie MJ et al. The emergence of 3D bioprinting in organ-on-chip systems. Reports Prog. Biomed. Eng. 2019;1:012001. DOI: 10.1088/2516-1091ab 23df

16. Tarassoli SP, Jessop ZM, Al-Sabah A et al. Skin tissue engineering using 3D bioprinting: An evolving research field. J. Plast. Reconstr. Aesthetic Surg. 2018;71:615–623

17. Shukla Boulet LP. Airway remodeling in asthma: update on mechanisms and therapeutic approaches. Curr Opin Pulm Med 2018;24(1):56-62. DOI: 10.1097/ mcp.0000000000000441

18. Michalek IM, Lelen-Kaminska K, Caetano Dos Santos FL. Peptides stimulating synthesis of extracellular matrix used in anti-ageing cosmetics: are they clinically tested? A systematic review of the literature. Australas J Dermatol. 2019;60(4):e267-e271. DOI: 10.1111/ajd.13036

19. Krasil’nikova SV, Eliseeva TI, Popov KS i dr. Mul'timorbidnost' patologii verkhnikh dykhatel'nykh putey u detey s bronkhial'noy astmoy. Pediatriya. 2018;97(2):19-26. In Russian. DOI: 10.24110/0031-403x-2018-97-2-19-26

20. Avtandilov GG. Morfometriya. Rukovodstvo. Moskva: Meditsina, 1990.- 384s. In Russian