Дермальный эквивалент. История возникновения и результаты клинических исследований

В конце восьмидесятых годов в Стэнфордском университете была разработана жидкая форма бычьего коллагена, которая при температуре тела трансформировалась в мягкий эластичный субстрат. Препарат был зарегистрирован и разрешен к применению в ряде европейских стран в качестве имплантируемого средства под названием Zyderm Collagen Implantant. Этот препарат стал первым имплантатом. Позднее появились другие средства для контурной пластики, такие как рестилайн, перлайн, фармакриловый гель, артекол, биополимерный гель и другие. Эти препараты стали применять не только для контурного моделирования и коррекции возрастных изменений кожи, но и для лечения, а точнее для выравнивания рельефа рубцов. Все они вводились инъекционным путем под дно рубца.

Поиск более совершенных методов лечения гипотрофических рубцов привел нас к мысли использовать для этой цели искусственно созданный аналог кожи - «дермальный эквивалент» (ДЭ), в котором также использовался жидкий коллаген. Вариантов искусственных заменителей кожи было множество, но идея общая - создать из структурных компонентов дермы аналогичную коже ткань, которая бы не отторгалась в случае пересадок и была хорошим субстратом для прорастания собственными компонентами дермы и эпидермиса. Известно, что основными структурными компонентами дермы являются клеточные, волокнистые элементы и межуточное вещество. Волокнистые элементы представлены в основном коллагеновыми и эластиновыми волокнами, межуточное вещество - гликопротеинами, протеогликанами и гликозаминогликанами. Главный функциональный клеточный элемент дермы - фибробласт, клеточная популяция фибробластов является источником образования практически всех структурных компонентов дермы. Поэтому при создании «заменителя кожи» большинство ученых использует коллагеновый субстрат, смешанный с фибробластами и гликозаминогликанами. Сверху в том или ином виде накладывается пласт кератиноцитов для создания полнослойной кожи и более быстрого восстановления жизнеспособности пересаженного эквивалента кожи, чему способствуют выделяемые кератиноцитами многочисленные факторы роста. Один из первых вариантов «живого эквивалента кожи» был предложен в 1983 году E.Bell с соавторами. Фибробласты кожи смешивали с коллагеном, плазмой и ростовой средой, что приводило к образованию геля, на поверхности которого выращивали кератиноциты. Культивировалось все это в течение 1 -2 недель in vilro, после чего дермальный эквивалент считался созревшим и представлял собой жизнеспособную ткань в виде полупрозрачной упругой массы. Авторами было предложено для воссоздания полнослойной структуры кожи переносить его на раневые поверхности ожоговых пациентов. В качестве основы для дермального эквивалента некоторые авторы использовали коллагеновую губку или коллагеновой матрикс, покрытый протеогликанами и заселенный фибробластами, сверху которого выращивались аутологичные кератиноциты. В результате создавалась, так называемая трехмерная модель кожи. Для культивирования кератиноцитов с целью последующего переноса их на раневые поверхности, некоторые авторы также использовали в качестве подложки искусственный матрикс из коллагена, гликозаминогликанов и хитозана, трупную кожу, кожу свиньи. Спустя 7-14 дней после начала культивирования, полнослойный трансплантат, содержащий дерму и эпидермис, трансплантировали на раны пациентов или животных.

Искусственный заменитель кожи использовался не только для восстановления кожи у обожженных, но и для испытания лекарственных препаратов на цитотоксичность, для изучения факторов роста in vitro.

Недостаточная, с нашей точки зрения, эффективность оперативной дермабразии глубоких гипотрофических рубцов в комбинации с пересадкой МПК дала повод попытаться выровнить рельеф кожи путем инокулирования в углубление гипотрофического рубца аналога дермального эквивалента. Субстратом для создания дермальнгого эквивалента стал жидкий коллаген, полученный лабораторным путем, куда были введена суспензия фибробластов. Дермальный эквивалент, также, как и МПК, создавался в специализированной лаборатории, сертифицированной для этого вида деятельности и в день и час операции доставлялся в стеклянном флаконе в контейнере со льдом в клинику.

Оперативная шлифовка рубцов осуществлялась по обычной методике после антисептической обработки кожи и местной анестезии 2% лидокаином или новокаином или ультракаином. Шлифовкой достигалось выравнивание поверхности рубца и вместе с тем создавались условия для приживления культивированных клеток или клеточных композиций. После чего жидкий коллагеновый гель в охлажденном состоянии с инокулированными в него фибробластами наносился стерильным шпателем на отшлифованную поверхность гипотрофических рубцов (в углубление рубца), где под влиянием температуры тела происходила его полимеризация.

В результате, через 5-10 минут, из жидкого состояния коллаген с фибробластами, полимеризируясь, переходил в состояние густого геля. После загустевания ДЭ, сверху накладывалась повязка с суспензией или МПК на подложке.

Многослойная стерильная повязка фиксировалась как и при пересадке МПК. В зависимости от поверхности рубца, раневого покрытия, на котором располагались кератиноциты и от вида шлифовки, отторжение повязки происходило в сроки от 7 до 12 дней.

Методика комбинированного лечения гипотрофических рубцов с помощью оперативной дермабразии с последующей пересадкой в углубление рубца «дермального эквивалента» и кератиноцитов в виде многослойного пласта, выращенного на специальных раневых покрытиях или в виде суспензии, позволяет добиться значительно лучших, косметически приемлемых результатов с уменьшением или полным исчезновением (-) ткани. Из дермального эквивалента образуется собственная ткань (дерма), рубцовая ткань остается ниже вновь образованной ткани. МПК создает нормальный по толщине и функциональной активности эпидермис, благодаря чему общий вид рубца в течение нескольких месяцев имеет тенденцию к значительному улучшению.

Такую тактику лечения гипотрофических рубцов на сегодняшний день можно назвать оптимальной в решении данной проблемы. Однако использованный нами вариант ДЭ в виде коллагенового геля с инокулированными в него фибробластами не очень удобен в работе. ДЭ для работы с гипотрофическими рубцами изначально должен быть гуще, чтобы его можно было уложить в углубление рубца, распределить в нем. после чего сверху наложить раневое покрытие с кератиноцитами. Таким образом, можно сказать, что это направление в работе с гипотрофическими рубцами только намечено, однако прогнозы при его дальнейшем развитии и изучении очень оптимистичны.

Сложность и дороговизна получения многослойных пластов кератиноцитов, как лечебного материала стимулировала необходимость поиска других вариантов клеточных композиций. Большой интерес вызывает у исследователей культивирование фибробластов, которые при пересадке на раневые поверхности дают эффект, во многом схожий с результатами пересадки кератиноцитов, но являются гораздо более простым и дешевым клеточным материалом. В своих исследованиях мы провели несколько пациентов с гипотрофическими рубцами с помощью мезотерапевтического введения суспензии фибробластов под рубцы.

Суспензия фибробластов в ростковой среде с 1.5-2 миллионами клеток в 1 мл. вводилась под рубцы мезотерапевтическими техниками (микропапульно, инфильтративно). Количество лечебных сеансов от 4-х до 10 в зависимости от срока давности рубца, возраста пациента и глубины дефекта. Интервал между сеансами - 7-10 дней. Как правило, введение суспензии аутологичных и аллогенных фибробластов сопровождалось незначительной, скоропроходящей сосудистой реакцией.

В результате клинических исследований было выявлено, что под влиянием пересаженных МПК происходит уменьшение длительности воспалительной реакции в коже и рубцах после оперативной дермабразии и ускорение эпителизации раневых поверхностей в среднем на 3-4 дня.

При работе с нормотрофическими и гипертрофическими рубцами ускорение заживления постоперационных эрозий имеет наибольшее значение, так как в этом кроется возможность получения оптимального терапевтического эффекта.

Пересадка дермального эквивалента приводила к заполнению (-) ткани гипотрофических рубцов, выравниванию их рельефа, сглаживанию с окружающей кожей, благодаря чему площадь рубцов становились значительно меньше.

Введение суспензии фибробластов в гипотрофические рубцы приводило также к выравниванию рельефа кожи и уменьшению площади рубцов.

Во всех случаях пересадки клеточного материала отмечался эффект последействия, когда на протяжении нескольких месяцев происходило улучшение эстетического вида рубцов, которые имели тенденцию к превращению в дермоподобную структуру.

Все наблюдаемые нами эффекты связаны с реализацией биостимулирующего потенциала пересаженными клетками. Не последнюю роль, как нам кажется, имеет и то, что количество клеточных слоев в трансплантатах, как правило, на 10-30% больше. Следовательно, суммарный клеточный потенциал на единицу площади уже оказывается на 10-30% выше, чем в норме. Кроме того, самые хорошие результаты при трансплантации кератиноцитов и фибробластов были получены при пересадке клеточного материала от молодых здоровых людей. Этот факт, кстати, говорит в пользу применения аллогеннои культуры, полученной от молодых и здоровых доноров. Биоэнергетический и информационный потенциал такой культуры передается собственным клеткам, порой совсем немолодых реципиентов, за счет чего происходит улучшение «качества» собственных тканей и клеток.

Таким образом, применение культуры кератиноцитов и фибробластов позволяет:

• Ускорить эпителизацию рубцов после дермабразии.
• Уменьшить видимость рубцов не только за счет выравнивания их поверхности с поверхностью окружающей кожи, но и за счет образования над ними полноценного эпидермиса.
• Улучшить результаты оперативной дермабразии благодаря влиянию цитокинов пересаженных клеток на рубец, который в конечном итоге имеет тенденцию трансформироваться в дермоподобную структуру.
• Получать эстетически значительно более приемлемые результаты лечения больных с нормотрофическими, гипотрофическими, гипертрофическими, атрофическими рубцами и стриями.

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