Experimental approaches to prove the usage of fibroblast-based cellular compositions in dermatocosmetology

Full Text

Известно, что качество жизни людей во многом зависит от их внешнего вида. Признаки старения зачастую являются барьером, который не дает чувствовать себя достаточно комфортно в социуме, в профессиональной и личной жизни. По поводу возрастных изменений кожи к дерматокосметологам обращается большое количество пациентов. Они предъявляют жалобы на морщины, складки, изменение овала лица, снижение тургора кожи не только лица, но и различных участков тела. В арсенале методов специалистов эстетической медицины за последнее время появилось большое количество различных технологий и средств, которые позволяют улучшить внешний вид таким пациентам. Весь комплекс косметологических процедур, проводимых пациентам геронтокосметологического профиля часто называют термином «ревитализация кожи».

Все основные составляющие дермы являются продуктами синтеза фибробластов. Кроме того, фибробласты синтезируют различные биологически активные вещества: цитокины, факторы роста, информационные молекулы, без которых нарушается нормальное функционирование кожи. Таким образом, мысль применять для девитализации кожи живые фибробласты вытекает из возможности коррекции возрастных изменений кожи продуктами их жизнедеятельности.

Интерес к трансплантации фибробластов и биоискусственного заменителя кожи пришел в дерматокосметологию из комбустиологии. У истоков этого направления стояли J. Rheiwald, Н. Green (1975), которые доказали возможность лечения пациентов с обширными ожогами клеточной культурой кератиноцитов [1]. Перспективность метода заключалась в возможности из небольшого кусочка кожи выделять и культивировать многослойные пласты кератиноцитов, позволяющие быстро закрыть раневые поверхности большой площади. Благодаря этому появлялась возможность быстро восстанавливать гомеостазис организма и спасать жизни тяжело обожженным [1-5]. Однако, сложность и дороговизна получения многослойных пластов кератиноцитов, стимулировала исследователей к изучению культивированных фибробластов, которые при пересадке на раневые поверхности дают эффект, во многом схожий с результатам пересадки кератиноцитов, но являются гораздо более простым и дешевым клеточным материалом [6-8]. Для лечения глубоких ожогов в 1983 году Е. Bell и соавт. предложили «дермальный эквивалент» [аналог живой дермы, искусственно созданный из коллагена и фибробластов] [9]. Дальнейшее развитие клеточных технологий привело к появлению отдельных клинических опытов по применению пересадки клеток при витилиго, невусах, буллезном эпидермолизе, лечении хронических язв, различного вида рубцов, при удалении татуировок [10-13].

Исследования отечественных ученых, во главе с профессором Д.С. Саркисовым, легли в основу направления в клеточных биотехнологиях, связанного с фибробластами [14]. Впервые было предложено использовать 3-дневную культуру аллогенных фибробластов для закрытия раневых поверхностей у пациентов с ожогами.

Таким образом, накопленные экспериментальные и клинические данные позволили нам приступить к планированию и проведению собственного исследования.

Материал и методы

Эксперименты выполнены на крысах линии Вистар. Для получения культуры нормальных фибробластов были использованы фрагменты кожи. Эксплантацию фибробластов кожи осуществляли по методу R.I. Frechney [15]. Иссеченный участок кожи стерилизовали 70% этанолом, вырезали блок 1 мм³ и помещали его в чашку Петри диаметром 6 см (Falcon, UK). Затем добавляли каплю ростовой среды DMEM с 10% эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота [ЭСКРС] [Биолот, Россия] и разрезали блок на 5-10 фрагментов стерильным скальпелем. Распределяли несколько кусочков по поверхности чашки и каждый покрывали каплей ростовой среды. Инкубировали при 37°С в течение ночи.

Далее добавляли в чашку Петри 3 мл полной среды [DMEM, 10% ЭСКРС, 50 мкг/мл гентамицина [Invitrogen, США]] и продолжали культивирование в СО₂-инкубаторе [Juane, France] при 37°С, 5% С0₂ и 100%-ной влажности. Рост и миграция фибробластов из фрагментов кожи происходил и в течение недели.

По достижении монослоя фибробласты кожи пересевали с помощью 0,25% водного раствора трипсина [Биолот, Россия]. По получении необходимого числа клеток, культуру суспендировали; для однократного внутрикожного введения использовали 1,5х10⁶ клеток в 0,5 мл ростовой среды. Контрольным крысам вводился внутрикожно физиологический раствор, объемом 0,5 мл. Перед введением у крыс выбривалась кожа на спине, площадью около 6 см².

Результаты и обсуждение

Уже на третий день в центральной части выбритой зоны у крыс с введением фибробластов было заметно усиление роста шерсти, что значимо отличалось от животных контрольной серии, у которых признаков роста шерсти не отмечалось до 5-х суток. На седьмой день у экспериментальной группы крыс, в центральной зоне, куда производилось введение фибробластов, четко выделялся участок активного роста шерсти. В контроле выбритая поверхность имела разновысокий [до 1 мм] покров отрастающей шерсти.

В случае с пересадкой клеток кожи [кератиноцитов и фибробластов], ревитализирующему действию подвергается кожа и ее придатки. Предполагается, что пересаженные клетки вырабатывают большее количество коллагена, эластина, ферментов, гликозаминогликанов, биологически активных молекул, что и приводит к повышению прочности, гидратации и васкуляризации дермы, улучшению тургора и цвета кожи, что в эксперименте проявляется ускоренным ростом шерсти. Улучшение трофики и нивелирование гипоксии в зонах образования рубцов за счет новообразования сосудов, а также активизации собственной антиоксидантной системы являются морфологической основой этих положительных изменений [16, 17].

Таким образом, проведенный нами простой эксперимент показал, что применение культуры фибробластов позволяет оптимизировать обменные процессы в дерме. Полученные результаты позволяют планировать развернутое экспериментальное исследование с целью фундаментального обоснование метода мезотерапии его последующего клинического применения в дерматологии и косметологии с целью получения эстетически приемлемых результатов лечения больных с гипотрофическими рубцами, гипотрофиями постравматического и остаточного генеза после перенесенных дерматозов; уменьшения морщин, кожных складок, стрий; улучшения морфологических характеристик кожи с возрастными изменениями за счет нормализации структуры дермы и эпидермиса.

About the authors

O. S. Ozerskaya

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Saint-Petersburg

V. V. Shchegolev

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Saint-Petersburg

References

Supplementary files