Дермальний еквівалент. Історія виникнення та результати клінічних досліджень

Наприкінці 1980-х років у Стенфордському університеті була розроблена рідка форма бичачого колагену, яка за температури тіла перетворювалася на м’який еластичний субстрат. Препарат був зареєстрований та схвалений для використання в ряді європейських країн як імплантований агент під назвою Zyderm Collagen Implantant. Цей препарат став першим імплантатом. Пізніше з’явилися й інші засоби для контурної пластики, такі як Restylane, Perlane, Pharmacrylic gel, Artecol, Biopolymer gel та інші. Ці препарати почали використовувати не тільки для контурного моделювання та корекції вікових змін шкіри, але й для лікування, а точніше, для згладжування рельєфу рубців. Всі вони вводилися під дно рубця.

Пошук більш досконалих методів лікування гіпотрофічних рубців привів нас до ідеї використання для цієї мети штучно створеного аналога шкіри – «дермального еквівалента» (ДЕ), в якому також використовувався рідкий колаген. Існувало багато варіантів штучних замінників шкіри, але загальна ідея полягала у створенні зі структурних компонентів дерми тканини, подібної до шкіри, яка б не відторгалася у разі трансплантації та була б добрим субстратом для вростання власних компонентів дерми та епідермісу. Відомо, що основними структурними компонентами дерми є клітинні, фіброзні елементи та інтерстиціальна речовина. Фіброзні елементи представлені переважно колагеновими та еластиновими волокнами, інтерстиціальна речовина – глікопротеїнами, протеогліканами та глікозаміногліканами. Основним функціональним клітинним елементом дерми є фібробласт, клітинна популяція фібробластів є джерелом формування майже всіх структурних компонентів дерми. Тому при створенні «замінника шкіри» більшість вчених використовують колагеновий субстрат, змішаний з фібробластами та глікозаміногліканами. Для створення повношарової шкіри та швидшого відновлення життєздатності трансплантованого шкірного еквівалента, чому сприяють численні фактори росту, що виділяються кератиноцитами, зверху наноситься шар кератиноцитів у тій чи іншій формі. Один з перших варіантів «живого шкірного еквівалента» був запропонований у 1983 році Е. Беллом та ін. Фібробласти шкіри змішували з колагеном, плазмою та середовищем для росту, що призводило до утворення гелю, на поверхні якого вирощували кератиноцити. Все це культивували протягом 1-2 тижнів in vilro, після чого шкірний еквівалент вважався зрілим і являв собою життєздатну тканину у вигляді напівпрозорої еластичної маси. Автори запропонували переносити її на ранові поверхні хворих на опіки для відтворення повношарової структури шкіри. Деякі автори використовували колагенову губку або колагенову матрицю, покриту протеогліканами та заселену фібробластами, як основу для шкірного еквівалента, поверх якої вирощували аутологічні кератиноцити. В результаті була створена так звана тривимірна модель шкіри. Для культивування кератиноцитів з метою їх подальшого перенесення на ранові поверхні деякі автори також використовували штучну матрицю з колагену, глікозаміногліканів та хітозану, шкіру трупів та шкіру свині як субстрат. Через 7-14 днів від початку культивування повношаровий трансплантат, що містив дерму та епідерміс, пересаджували на рани пацієнтів або тварин.

Штучний замінник шкіри використовувався не лише для відновлення шкіри у постраждалих від опіків, але й для тестування ліків на цитотоксичність та вивчення факторів росту in vitro.

Недостатня, з нашої точки зору, ефективність хірургічної дермабразії глибоких гіпотрофічних рубців у поєднанні з трансплантацією ГПК дала підставу спробувати вирівняти рельєф шкіри шляхом інокуляції аналога дермального еквівалента в заглиблення гіпотрофічного рубця. Субстратом для створення дермального еквівалента став рідкий колаген, отриманий у лабораторії, в який вводили суспензію фібробластів. Дермальний еквівалент, як і ГПК, створювався у спеціалізованій лабораторії, атестованій на цей вид діяльності, і в день і годину операції доставлявся у скляній пляшці в контейнері з льодом до клініки.

Оперативне полірування рубця проводилося за стандартною методикою після антисептичної обробки шкіри та місцевої анестезії 2% лідокаїном або новокаїном, або ультракаїном. Полірування згладжувало поверхню рубця та одночасно створювало умови для приживлення культивованих клітин або клітинних композицій. Після цього охолоджений рідкий колагеновий гель з інокульованими в нього фібробластами наносився стерильним шпателем на поліровану поверхню гіпотрофічних рубців (у поглиблення рубця), де він полімеризувався під впливом температури тіла.

В результаті, через 5-10 хвилин колаген з фібробластами полімеризувався з рідкого стану в густий гелевий. Після загустіння ДЕ зверху накладали пов'язку із суспензією або МПК на підкладці.

Була накладена багатошарова стерильна пов'язка, як і у випадку трансплантації МПК. Залежно від поверхні рубця, ранового покриття, на якому розташовувалися кератиноцити, та типу шліфування, пов'язка відторгалася протягом 7–12 днів.

Метод комбінованого лікування гіпотрофічних рубців за допомогою хірургічної дермабразії з подальшою трансплантацією «дермального еквівалента» та кератиноцитів у вигляді багатошарового шару, вирощеного на спеціальних ранових пов'язках, або у вигляді суспензії у заглиблення рубця, дозволяє досягти значно кращих, косметично прийнятних результатів зі зменшенням або повним зникненням (-) тканини. Дермальний еквівалент утворює власна тканина пацієнта (дерма), рубцева тканина залишається під новоутвореною тканиною. ГДК створює епідерміс нормальної товщини та функціональної активності, завдяки чому загальний вигляд рубця має тенденцію до значного покращення протягом кількох місяців.

Таку тактику лікування гіпотрофічних рубців можна назвати оптимальною у вирішенні цієї проблеми на сьогодні. Однак варіант ДЕ, який ми використовували у вигляді колагенового гелю з інокульованими в нього фібробластами, не дуже зручний у роботі. ДЕ для роботи з гіпотрофічними рубцями спочатку повинен бути густішим, щоб його можна було розмістити в порожнині рубця, розподілити в ній, а потім накласти зверху ранове покриття з кератиноцитами. Таким чином, можна сказати, що цей напрямок у роботі з гіпотрофічними рубцями лише окреслюється, але прогнози щодо його подальшого розвитку та вивчення дуже оптимістичні.

Складність та висока вартість отримання багатошарових шарів кератиноцитів як терапевтичного матеріалу стимулювали необхідність пошуку інших варіантів клітинних композицій. Великий інтерес для дослідників представляє культивування фібробластів, які при пересадці на ранові поверхні дають ефект, багато в чому схожий на результати трансплантації кератиноцитів, але є значно простішим і дешевшим клітинним матеріалом. У наших дослідженнях ми лікували кількох пацієнтів з гіпотрофічними рубцями мезотерапевтичним введенням суспензії фібробластів під рубці.

Під рубці вводили суспензію фібробластів у середовищі для росту з 1,5-2 млн клітин на 1 мл за допомогою мезотерапевтичних методик (мікропапульозної, інфільтративної). Кількість сеансів лікування становила від 4 до 10, залежно від давності рубця, віку пацієнта та глибини дефекту. Інтервал між сеансами становив 7-10 днів. Як правило, введення суспензії аутологічних та алогенних фібробластів супроводжувалося незначною, тимчасовою судинною реакцією.

В результаті клінічних досліджень було виявлено, що під впливом пересаджених ГПК скорочується тривалість запальної реакції в шкірі та рубцях після хірургічної дермабразії та прискорюється епітелізація ранових поверхонь в середньому на 3-4 дні.

При роботі з нормотрофічними та гіпертрофічними рубцями найбільше значення має прискорення загоєння післяопераційних ерозій, оскільки саме тут криється можливість досягнення оптимального терапевтичного ефекту.

Трансплантація дермального еквівалента призвела до заповнення (-) тканиною гіпотрофічних рубців, вирівнювання їх рельєфу, згладжування з навколишньою шкірою, завдяки чому площа рубців стала значно меншою.

Введення суспензії фібробластів у гіпотрофічні рубці також призвело до згладжування шкірного рельєфу та зменшення площі рубців.

У всіх випадках трансплантації клітин спостерігався післяефект, коли протягом кількох місяців спостерігалося покращення естетичного вигляду рубців, які мали тенденцію до трансформації в дермоподібну структуру.

Усі спостережувані нами ефекти пов'язані з реалізацією біостимулюючого потенціалу пересаджених клітин. Нам здається, що кількість клітинних шарів у трансплантатах зазвичай на 10-30% вища. Отже, загальний клітинний потенціал на одиницю площі вже на 10-30% вищий за норму. Крім того, найкращі результати трансплантації кератиноцитів та фібробластів були отримані при пересадці клітинного матеріалу від молодих здорових людей. Цей факт, до речі, говорить на користь використання алогенної культури, отриманої від молодих та здорових донорів. Біоенергетичний та інформаційний потенціал такої культури передається власним клітинам реципієнтів, іноді не дуже молодим, завдяки чому покращується «якість» власних тканин та клітин реципієнтів.

Таким чином, використання культури кератиноцитів та фібробластів дозволяє:

• Прискорюють епітелізацію рубців після дермабразії.
• Зменшують видимість шрамів не тільки шляхом вирівнювання їхньої поверхні з поверхнею навколишньої шкіри, але й шляхом формування над ними повноцінного епідермісу.
• Покращення результатів хірургічної дермабразії завдяки впливу цитокінів пересаджених клітин на рубець, який з часом має тенденцію трансформуватися в дермоподібну структуру.
• Отримати естетично значно прийнятніші результати лікування пацієнтів з нормотрофічними, гіпотрофічними, гіпертрофічними, атрофічними рубцями та стріями.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]