Opyt primeneniya tkaneinzhenernoy konstruktsii epidermisa cheloveka pri issledovanii bezopasnosti khimicheskoy produktsii

Abstract

Full Text

Отдельные виды продукции (химические вещества, лекарственные препараты, косметические средства и биомедицинские клеточные продукты) обоснованно считаются потенциально опасными для здоровья человека. Оборот таких продуктов может быть разрешен только после предварительных лабораторных испытаний, устанавливающих степень их опасности для здоровья человека. Основным объектом испытаний являются лабораторные животные. Ежегодно в мире от 100 до 130 млн лабораторных животных погибает при проведении таких исследований. Однако, с развитием тканевой инженерии, стало возможным использование других объектов исследования - клеточных моделей органов и тканей человека. Цель работы: оценить возможность использования стандартизованной клеточной модели эпидермиса человека (КМЭЧ) для установления в тестах in vitro способности химической продукции вызывать повреждение кожи. Используется химическое вещество - додецилсульфат натрия (ДСН), раздражающее действие которого на кожу человека хорошо известно. Сравнивали информативность Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине 149 двух методических подходов: in vivo (классический) и in vitro (альтернативный). Оценку повреждающего действия ДСН на кожу лабораторных животных проводили в соответствии с ГОСТ 32436-2013 на беспородных кроликах. Покраснение кожи наблюдали уже через 3 мин. после начала воздействия ДСН, максимальный раздражающий эффект (выраженная эритема и отек кожи) отмечался через 24 ч. после нанесения ДСН. Таким образом, исследование in vivo подтвердило наличие у ДСН способности повреждать кожу. Исследование in vitro проводили в соответствии с рекомендациями Организации экономического сотрудничества и развития и ГОСТ 32634-2014 «Методы испытания по воздействию химической продукции на организм человека. Разъедание/коррозия кожи: испытание на модели человеческой кожи in vitro». Объектом исследования была стандартизованная КМЭЧ, которую получали на основе нормальных кератиноцитов человека, культивируемых на границе фаз жидкость/воздух в течение 14 дней по специализированному протоколу. При гистологическом исследовании в структуре эпидермиса наблюдали не менее 5 слоев ядросодержащих клеток и вышерасположенный роговой слой. По данным сканирующей электронной микроскопии, роговой слой содержит от 10 до 15 слоев роговых чешуек. Валидацию КМЭЧ проводили с использованием контрольного вещества - 1% раствора тритона X-100, в отношении которого определяли величину показателя ET50 (составила 3,8±0.3 ч.). ДСН равномерно наносили на поверхность КМЭЧ. Через 3 мин. жизнеспособность клеток модели снизилась незначительно (до 92±5% от исходного уровня). Однако воздействие ДСН на КМЭЧ в течение часа привело к существенному снижению жизнеспособности клеток (до 8±4% от исходного уровня), что, в соответствии с ГОСТ 32634-2014, позволило подтвердить способность ДСН вызывать повреждение кожи. Таким образом, продемонстрирована перспективность использования тканеинженерной конструкции эпидермиса для исследования безопасности химической продукции в отношении здоровья человека.