Ремоделирование рубцовой ткани у лошади после трансплантации аллогенных мультипотентных стволовых клеток жировой ткани

Статья из журнала "Иппология и ветеринария" 3(25)2017.

 

  Широкое использование мультипотентных стволовых клеток (МСК) в различных технологиях регенеративной медицины отражено в многочисленных исследованиях  последних  десятилетий. В ходе них было показано, что МСК обладают рядом уникальных свойств. К ним относятся высокая пролиферативная способность клеток в культуре, широкий спектр дифференцировки, способность к хоумингу (направленному движению в зону повреждения). МСК производят широкий спектр сигнальных молекул, обладающих противофиброзным и антиапоптотическим действием. Эти сигналы способствуют новой васкуляризации и иннервации повреждённой ткани, рекрутируют и направляют действие региональных стволовых и соматических клеток, участвующих в процессах тканевой регенерации. Также показаны собственная низкая иммуногенность МСК и способность их к иммуномодуляции и контролю процессов воспаления. Кроме того, значимым преимуществом является доступность материала для вы- деления и относительная простота культивирования этих клеток. Все эти свойства позволяют активно использовать аутологичные (клетки пациента), а в ряде случаев и аллогенные (донорские) МСК в трансплантологии и тканевой инженерии, как в медицине человека, так и в ветеринарии.

  У лошадей очищение ран протекает по гнойно-ферментативному типу. Характеризуется он гнойноэкссудативными явлениями, идущими при выраженной гидратации, возникающей после ранения в виде травматического, а затем воспалительного отёков. На этом фоне развивается гнойно-ферментативный процесс, в результате которого происходит ферментативное разжижение мёртвых тканей, подавление микробов, выведение во внешнюю среду инородных тел и других загрязнений вместе с гнойным экссудатом. В случаях задержки гноя в ране гнойнорезорбтивная лихорадка при этом типе очищения оказывается более выраженной. Важно отметить, что грануляционная ткань, образующаяся при заживлении раны, может быть легко травмирована, что сопровождается сильными кровотечениями. Зачастую дли- тельный процесс заживления приводит к формированию большой массы рубцовой ткани. Такие участки характеризуются низкой эластичностью и стянутостью ткани, что приводит к ограничению подвижности животного. Зачастую в местах наибольшего натяжения кожи происходит нарушение её целостности. Такие повреждения могут быть инфицированы и стать длительно незаживающими. Эти особенности тканевой регенерации осложняют лечение ран кожного покрова и мягких тканей лошадей.

  С помощью МСК были достигнуты хорошие результаты при лечении раз- личных повреждений кожи: длительно незаживающих ранах, хроническом изъязвлении и т.д. Целью данной работы являлось исследование возможности применения клеточных препаратов на основе культуры аллогенных МСК, выделенных из жировой ткани (ЖТ), для ремоделирования рубцовой ткани, профилактики повреждений кожи и улучшения качества жизни животных.

 

Материалы и методы исследования 

  Исследование проводили на базах лаборатории “Полимерные материалы для тканевой инженерии и трансплантологии” ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Петра Великого», ФГБОУ ВО«Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины» и«Городского ветеринарного лечебно- диагностического центра №1».

  В исследовании участвовали 5 голов лошадей метисов из частных хозяйств Ленинградской области: из них 3 кобылы возрастом 3, 7 и 10 лет; и два мерина возрастом 5 и 8 лет. У всех животных рубцовая ткань была локализована в области шеи. Рубцы имели годичный срок давности их формирования.

   Забор жировой ткани осуществляли в области крупа лошади-донора под местной анестезией с соблюдением правил асептики и антисептики. Культура МСК ЖТ была получена в лаборатории в ходе стандартной процедуры выделения кле- ток, включающей ферментативное раз- рушение ткани и центрифугирование Адгезивные к культуральному пластику клетки были размножены и охарактеризованы по типичным для МСК ЖТ марке- рам клеточной поверхности.

   По периметру области рубцовой ткани методом микроинъекций была введена суспензия МСК ЖТ в растворе Дульбекко, содержащая 1 млн. клеток от третьего до десятого пассажа культивирования.

   За динамикой изменений следили в течение 4 недель. Каждую неделю штангенциркулем производили замер толщины рубцов и площадь повреждений. Перед трансплантацией МСК и через 4 недели после её проведения осуществляли анализ морфологии на гистологических срезах рубцовой ткани. Для этого под местной анестезией с соблюдением правил асептики и антисептики при помощи скарификатора осуществляли забор образца кожи. Для микроскопического исследования срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Морфологическое исследование гистологических препаратов проводили при помощи светооптического микроскопа Leica DM LS.

      Математическую обработку полученных клинико-морфологических данных проводили при помощи программы Microsoft Exel с определением показателей: среднего значения (М), ошибки среднего (т), достоверности различий между группами сравнения с вычислением критерия Стьюдента (t) и уровня значимости (б), доверительного интервала (р): различия считали достоверными при р<0,05. 

 

Рисунок 1 – Рубцовая ткань лошади до трансплантации МСК.

Окраска гематоксилином и эозином.

Ув. 100.

 

 

 

 

 

 

Результаты исследований и их обсуждение

     Толщина рубцов при замере до введения МСК ЖТ составляла в среднем 3,45±0,05 мм. Средняя площадь рубцов 5,7±0,5 см2. На 28-й день средняя толщина составила 2,85±0,05 мм и площадь 4,6±0,5 см2, соответственно.

    До введения суспензии МСК ЖТ область рубца почти повсеместно была представ- лена фиброзированной рубцовой тканью, выявлялись тяжи коллагеновых волокон, сокращение количества сосудов, воспалительных процессов обнаружено не было. Эпидермис был истончён: с уменьшением шиповатого и зернистого слоев было увеличено количество ороговевающих слоев эпидермиса. Наблюдали отсутствие придатков кожи (сальных желёз и волосяных фолликулов) (рисунок 1).

  Через 4 недели после трансплантации МСК ЖТ морфологическая картина была следующей: в биоптатах отмечалась пол- ная эпидермизация раневой поверхности с равномерной толщиной эпидермиса.

   При этом гистологическая структура эпидермиса не нарушена, имеются все слои с правильным соотношением (базальный, зернистый, шиповатый) (рисунок 2).

 

Рисунок 2 – Эпидермис после трансплантации МСК, 28 день.

Окраска гематоксилином и эозином.

Ув. 400:

1 – зернистый слой; 2 – шиповатый слой; 3 – базальный слой.

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Рубцовая ткань после трансплантации МСК, 28 день.

Окраска гематоксилином и эозином.

Ув. 100:

1 – кистозное расширение протока сальной железы; 2 – эпидермис;

3 – сальная железа; 4 – кровеносные сосуды; 5 – волосяной фолликул.

 

 

   В дерме на месте повреждения определяется зрелая рубцовая ткань с небольшим количеством сосудов капиллярного типа, расположенных неравномерно. Придатки кожи (сальные железы и волосяные фолликулы) распределены неравномерно, имеются единичные кистозно расширенные выводные протоки сальных желез (рисунок 3).

    Таким образом, полученные данные свидетельствуют о возможности ремоделирования застарелых рубцовых изменений кожи лошади. Применение инъекций препарата на основе культуры аллогенных МСК ЖТ позволило улучшить качество ткани на месте повреждения за счёт уменьшения толщины и площади рубцовой ткани, появления придатков кожи и нормализации структуры эпидермиса. Полученные данные подтверждают выводы, сделанные Theoret о том, что трансплантация аллогенных МСК, выделенных из жировой ткани, может быть эффективна не только для увеличения скорости и эффективности заживления свежих повреждений, но также может способствовать ремоделированию рубцовой ткани в области старых травм.

 

Please reload

Избранные посты

I'm busy working on my blog posts. Watch this space!

Please reload

Недавние посты
Please reload

Архив