Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Миланов Н.О.

Кафедра госпитальной хирургии №1 лечебного факультета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова;
Отделение хирургии аорты и ее ветвей РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского РАМН

Старцева О.И.

Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского РАМН, Москва

Истранов А.Л.

отделение восстановительной микрохирургии

Мельников Д.В.

Кафедра пластической хирургии Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова

Захаренко А.С.

Кафедра пластической хирургии Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова

Перспективы клинического применения стволовых клеток жировой ткани в пластической хирургии и регенеративной медицине

Авторы:

Миланов Н.О., Старцева О.И., Истранов А.Л., Мельников Д.В., Захаренко А.С.

Подробнее об авторах

Журнал: Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014;(5): 71‑74

Просмотров: 224

Загрузок: 6

Как цитировать:

Миланов Н.О., Старцева О.И., Истранов А.Л., Мельников Д.В., Захаренко А.С. Перспективы клинического применения стволовых клеток жировой ткани в пластической хирургии и регенеративной медицине. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014;(5):71‑74.
Milanov NO, Startseva OI, Istranov AL, Mel'nikov DV, Zakharenko AS. Prospects of adipose tissue stem cells using in plastic surgery and regenerative medicine. Pirogov Russian Journal of Surgery = Khirurgiya. Zurnal im. N.I. Pirogova. 2014;(5):71‑74. (In Russ.).

?>

Доклинические исследования жировой ткани, обогащенной стволовыми клетками (СК)

Полученный при липосакции аспират состоит из двух фракций - жира и жидкости. K. Yoshimura и соавт. [13] показали, что, хотя свежевыделенные жировые клетки первой (жир) и второй (жидкость) фракций отличаются друг от друга набором мембранных факторов, прилипающие клетки обеих фракций (полученные путем инкубации свежевыделенных клеток в пластиковых флаконах) сходны по набору маркеров, морфологической картине, кинетике роста и способны к дифференцировке. Прилипающие стромальные клетки, выделенные из жировой ткани, по определению являются СК и содержатся в сосудистой строме и первой, и второй фракций. Однако в клеточных культурах, полученных из первой фракции, прилипающих клеток содержится больше, чем в культурах из второй фракции [1].

D. Matsumoto и соавт. [8] выдвинули предположение, что СК должны повышать выживаемость трансплантатов жировой ткани и снижать риск фиброза, обызвествления и образования ложных кист. Авторы сравнили жировую ткань человека, полученную путем аспирации и иссечения, по числу выделенных из нее прилипающих клеток и гистологическим характеристикам. Кроме того, они оценили эффективность трансплантации мышам и крысам жировой ткани человека, не обогащенной и обогащенной СК, и проследили судьбу СК из обогащенного трансплантата.

Первая часть исследования была проведена на материале, полученном от 3 пациентов во время липосакции и абдоминальной пластики. У каждого пациента жировую ткань получали из одного и того же участка. Обе фракции полученного при липосакции аспирата были подвергнуты гистологическому исследованию. Для выделения сосудистой стромы, содержащей СК из аспирата и иссеченных фрагментов жировой ткани, использовали модификацию метода, описанного в 2002 г. P. Zuk и соавт. [8, 14]. Сосудистую строму выделяли из одинаковых по массе образцов жировой ткани, полученной путем липосакции и иссечения.

Во второй части исследования аспират жировой ткани человека под местной анестезией вводили под кожу спины мышам с тяжелым комбинированным иммунодефицитом. Для инъекций использовали аспират жировой ткани с добавлением сосудистой стромы, содержащей СК и выделенной из того же аспирата. Через 4 нед трансплантированную жировую ткань выделяли и готовили из нее гистологические препараты для окрашивания гематоксилином и эозином. Трансплантаты жировой ткани, обогащенной СК, по сравнению с необогащенной имели большую массу и более крупные размеры, были лишены центральной зоны некроза и лучше васкуляризированы. Эти данные свидетельствуют о более высокой выживаемости трансплантатов жировой ткани, обогащенной СК, по сравнению с необогащенной.

Третья часть исследования была посвящена наблюдению за СК после их трансплантации. Мышам с тяжелым комбинированным иммунодефицитом вводили СК свежевыделенной сосудистой стромы жировой ткани человека, а крысам - измельченную жировую ткань крыс. Наблюдение показало, что клетки сосудистой стромы дифференцируются в клетки эндотелия сосудов и обеспечивают неоваскуляризацию трансплантатов. Таким образом, обогащение жировой ткани СК может приводить к уменьшению некроза в центре трансплантата и способствовать разрастанию сосудов по периферии трансплантата. Полученный при липосакции аспират, как уже упоминалось, состоит из двух фракций - жира и жидкости. Исследование показало, что СК содержатся в обеих фракциях, хотя в жире их больше.

В подтверждение этих данных в другом исследовании было показано, что из аспирата выделяется примерно вдвое меньше СК, чем из жировой ткани, полученной путем иссечения. По мнению авторов, меньшее содержание СК в аспирате обусловлено повреждением клеток во время липосакции и обработки ферментами. Кроме того, авторы высказали предположение, что значительная часть СК, расположенных вблизи крупных кровеносных сосудов, при липосакции не захватывается. По-видимому, из-за низкого содержания СК в необогащенном аспирате приготовленные из него трансплантаты имеют более низкую выживаемость и после операции подвергаются частичной атрофии [5, 8].

Клиническое применение СК жировой ткани в пластической и регенеративной хирургии

Результаты упомянутых экспериментов стали основой для дальнейшего изучения возможностей использования обогащенной СК жировой ткани с целью увеличения объема мягких тканей и контурной пластики лица.

В недавней работе K. Yoshimura и соавт. [12] приведены результаты трансплантации жировой ткани с дополнительным использованием СК для увеличения молочных желез. В исследовании участвовали 40 женщин в возрасте от 20 до 62 лет, которым в каждую молочную железу вводили в среднем по 270 мл жировой ткани. В результате процедуры объем молочных желез увеличился на 100-200 мл. Через 2 мес после трансплантации отмечалась минимальная атрофия введенной жировой ткани. У 4 пациенток в молочных железах были обнаружены мелкие кальцификаты или ложные кисты, легко отличимые от проявлений рака молочной железы. Одну половину полученного от каждой пациентки аспирата использовали для выделения сосудистой стромы, другую - как трансплантат. Аспират, предназначенный для выделения стромы, отмывали и оставляли для разделения на жир и жидкость (группы А и В) или в течение непродолжительного времени центрифугировали и охлаждали без отмывания (группа С). Свежевыделенную сосудистую строму из одной половины аспирата смешивали с другой половиной, предназначенной для трансплантации, и оставляли на 10-15 мин для прикрепления клеток стромы к жиру. Обогащенный клетками жир использовали для инъекций в молочные железы.

В группе В сосудистую строму ресуспендировали в 60 мл физиологического раствора, после чего по 30 мл полученной суспензии вводили в каждую молочную железу сразу после введения необогащенного клетками жира. Для более равномерного распределения трансплантата его вводили в жировую ткань над грудными мышцами и вокруг молочных желез.

Наиболее заметное увеличение молочных желез отмечалось в группе С, в которой для трансплантации использовали центрифугированный аспират. Авторы объясняют это тем, что центрифугирование повышает концентрацию клеток в аспирате и предотвращает миграцию свободных СК в лимфатические протоки и дифференцировку СК в случайном направлении. По мнению авторов, разрастание фиброзной ткани над грудиной у одной пациентки после введения нецентрифугированного жирового трансплантата могло быть обусловлено миграцией СК и их дифференцировкой в фибробласты.

Исследование с помощью КТ и МРТ позволяет выявить жировую ткань над молочными железами и вокруг них, а также между ними и грудными мышцами. Хотя трансплантация жировой ткани, обогащенной СК, позволяет увеличить молочные железы всего на 100-200 мл, что значительно меньше, чем при использовании искусственных имплантатов, она лишена таких осложнений и недостатков, как разрыв имплантата, инфекция, реакция на инородное тело, неврологические нарушения и увеличение плотности молочной железы. Почти все пациентки были удовлетворены результатами операции, поскольку она увеличивала молочные железы, не нарушая их естественную форму и консистенцию. При использовании жировых трансплантатов, обогащенных СК, окружность груди увеличивалась на 4-8 см, тогда как при традиционной трансплантации аутологичного жира - всего на 2-3 см. Авторы пришли к заключению, что после трансплантации жировой ткани развитие присутствующих в ней СК может пойти четырьмя путями, они могут:

1) превращаться в липоциты и обеспечивать регенерацию жировой ткани;

2) превращаться в клетки сосудистой стенки, включая эндотелиальные, и обеспечивать васкуляризацию и более длительное выживание трансплантатов;

3) вырабатывать факторы, способствующие васкуляризации окружающих тканей в ответ на гипоксию;

4) оставаться недифференцированными [1, 12].

K. Yoshimura и соавт. [12] изучали также эффективность и безопасность применения этой методики для коррекции липоатрофии лица у 5 больных с глубокой красной волчанкой и у 1 больного с синдромом Парри-Ромберга (прогрессирующая или идиопатическая гемиатрофия лица). Способов лечения липоатрофии лица пока не существует. Для коррекции дефектов лица у больных с синдромом Парри-Ромберга традиционно используют микрохирургическую технику операций, но эта процедура оставляет рубцы на лице и в области донорского участка. В отличие от этой техники введение аутологичного жира не оставляет рубцов и не вызывает реакции на инородное тело, однако результаты при этом бывают непредсказуемыми, а выживаемость трансплантата - низкой из-за частичного некроза.

В 2008 г. K. Yoshimura и соавт. [12] опубликовали предварительные результаты трансплантации жировой ткани, обогащенной СК, для коррекции контуров лица у 6 больных с липоатрофией. Трем больным была проведена традиционная трансплантация жировой ткани, остальным - однократная инъекция жировой ткани, обогащенной СК. Жировую ткань в обоих случаях получали из передней брюшной стенки. Тяжесть липоатрофии лица соответствовала 2-5 баллам по пятибалльной шкале (1 - минимальная, 5 - максимальная). В 2 наблюдениях (по одному из каждой группы) во время операции использовали преднизолон. В эксперименте одну половину аспирата, полученного при липосакции, использовали для выделения сосудистой стромы, другую - в качестве трансплантата. Аспират состоял из двух фракций - жира и жидкости.

Первую фракцию (жир) в течение 30 мин инкубировали в присутствии коллагеназы, затем центрифугировали для отделения зрелых липоцитов и соединительной ткани от сосудистой стромы, содержащей СК. Вторую фракцию (жидкость) центрифугировали и образовавшийся осадок ресуспендировали в гипотоническом растворе для разрушения эритроцитов. Сосудистую строму, выделенную из первой и второй фракций, добавляли к трансплантируемой жировой ткани. Вся процедура получения трансплантата жировой ткани, обогащенной СК, занимала около 90 мин. Аспират, предназначенный для трансплантации, центрифугировали и хранили на холоде до использования для традиционной трансплантации и трансплантации с дополнительным введением СК из свежевыделенной сосудистой стромы первой и второй фракций аспирата, не предназначенного для трансплантации.

Для равномерного распределения жира иглу вводили в разных направлениях - в мышцы и подкожно. Средний объем введенной жировой ткани без добавления СК составил 133±10 мл, жировой ткани, обогащенной СК, - 100±10 мл.

Оценку результатов проводили 4 пластических хирурга «слепым» методом, определяя увеличение объема мягких тканей лица по фотографиям, сделанным до и после процедуры. Результат выражали в процентах по следующей шкале: 80% и выше - прекрасный, 60-80% - хороший, 40-60% - средний и 40% - плохой. Результаты процедуры оценивали через 9-13 мес после ее проведения. Обычная трансплантация жировой ткани у 2 больных сопровождалась средним и у 1 - плохим результатом, трансплантация с дополнительным использованием СК в 1 наблюдении дала прекрасный результат, в остальных 2 - хороший. Хотя результаты трансплантации с использованием СК были лучше, их отличие от результатов традиционной трансплантации оказалось статистически незначительным (р=0,11). Косметический эффект, выраженный в разной степени, отмечался в обеих группах больных. У одного больного из первой группы (трансплантация без использования СК), который перед операцией принимал глюкокортикоиды внутрь, наблюдался частичный некроз трансплантированной жировой ткани. Для удаления некротизированной жировой ткани устанавливали дренаж. У одного больного из второй группы (трансплантация с дополнительным использованием СК), принимавшего глюкокортикоиды внутрь, результат был хуже, чем у остальных двух больных, которые не принимали эти препараты. По мнению авторов, лечение глюкокортикоидами в предоперационном периоде или само заболевание (глубокая красная волчанка) угнетают ангиогенез и уменьшают выживаемость трансплантата.

Таким образом, авторы пришли к выводу, что трансплантацию жировой ткани, как обогащенной, так и не обогащенной СК, лучше проводить после отмены глюкокортикоидов и вне обострения заболевания. По заключению авторов, трансплантация жировой ткани, обогащенной СК, уменьшает выраженность липоатрофии лица, лишена таких недостатков, как рубцевание и реакция на инородное тело, и может быть использована для коррекции дефектов любой формы. Для подтверждения полученных результатов требуются дальнейшие исследования с большим числом больных и более длительным наблюдением [12].

Хроническая венозная недостаточность является причиной образования хронических язв нижних конечностей у 60-80% больных. Заболевание больше характерно для пожилых людей и проявляется воспалением мягких и твердых тканей, вовлекая в процесс (поражая) боковую поверхность нижней конечности [10, 11]. Повышенное венозное давление служит первопричиной изменений кожи и нижележащих тканей, приводящих к хроническим изъязвлениям. Повышенное венозное давление наблюдается в результате несостоятельности венозных клапанов глубоких или поверхностных вен нижних конечностей [2].

V. Cervelli и соавт. [7] описали опыт применения плазмы, обогащенной тромбоцитами, в комбинации с жировой тканью для лечения хронических язв нижних конечностей. В исследование вошли 20 больных основной группы (13 женщин и 7 мужчин) в возрасте от 25 до 50 лет, которым проводилось лечение плазмой, обогащенной тромбоцитами, в комплексе с очищенной жировой тканью. Контрольная группа включала больных, лечение которых было основано на применении коллагена и гиалуроновой кислоты. В среднем вводили 0,5 мл активированного тромбоцитарного геля (каждый больной получал 9-10 мл) в комбинации с 1 мл очищенной жировой ткани [7].

Тромбоцитарный гель - это смесь аутогенных белков, которая содержит от 300 000 до 350 000 тромбоцитов и при введении обладает способностью стимулировать фибробласты кожи. Он также благоприятствует тканевому росту путем синтеза нового коллагена [3, 4]. Гель вводили по краям язвы на разных уровнях, используя канюли Coleman для липофилинга.

Послеоперационные результаты оценивали через 2 и 5 нед, 3, 6 и 12 мес и затем ежегодно [7]. В основной группе авторы наблюдали эпителизацию 16 из 20 хронических язв нижней конечности в среднем в течение 9,7 нед после трансплантации жировой ткани с обогащенной тромбоцитами плазмой по сравнению с 2 из 10 аналогичных язв, для лечения которых использовали гиалуроновую кислоту и коллаген. У 11 больных основной группы хронические язвы эпителизировались на 100% в среднем в течение 7,1 нед, у 13 больных - в течение 7,5 нед после однократного введения жирового трансплантата и плазмы, обогащенной тромбоцитами, у 5 - во время 2 процедур (вводили жировой трансплантат и плазму, обогащенную тромбоцитами) в среднем в течение 5 нед после последнего введения, у 2 больных - в среднем в течение 10,5 нед после использования только плазмы, обогащенной тромбоцитами, полная.

Авторы пришли к заключению, что пересадка жировой ткани в комбинации с плазмой, обогащенной тромбоцитами, обеспечивает сохранение и стабилизацию процесса восстановления мягких тканей в области хронических язв нижней конечности (эпителизацию) в течение всего периода наблюдений. Обогащенная тромбоцитами плазма благоприятствует неоангиогенезу, васкуляризации и активности фибробластов, которые в свою очередь влияют на выживаемость жировой ткани [6, 9]. По мнению авторов, результаты этого исследования дают основание для клинического применения разработанной методики пересадки жировой ткани в комбинации с плазмой, обогащенной тромбоцитами, для лечения хронических язв нижних конечностей [7]. Для подтверждения полученных результатов требуются дальнейшие исследования с большим числом больных и более длительным периодом наблюдения.

Таким образом, использование стволовых клеток (СК) жировой ткани приобрело популярность в регенеративной медицине, жировая ткань становится важным источником СК взрослого организма, применяемых в пластической хирургии. Способность СК жировой ткани дифференцироваться в клетки мезенхимального и немезенхимального происхождения аналогично мезенхимальным клеткам костного мозга делает их привлекательными для использования в пластической и восстановительной хирургии мягких тканей. Возможно, изучение биологических свойств СК позволит шире использовать жировую ткань, полученную путем липосакции, для восстановления объема мягких тканей, утраченного в результате заболевания, травмы или старения. Созданы и продолжают разрабатываться методы выделения СК, которые позволят получать их в большом количестве; методы обогащения факторами роста, усиливающими неоваскуляризацию и выживаемость жировых трансплантатов, которые дадут возможность использовать СК для повышения эффективности увеличения объема мягких тканей. Исследования СК взрослого организма пока находятся на начальном этапе, поэтому должны быть проведены обширные доклинические и клинические испытания безопасности и эффективности применения СК жировой ткани в пластической хирургии.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail