Стволовые клетки кожи и волос и тканевая инженерия

 

Стволовые клетки сегодня — перспективный предмет научных исследований и модная тема для разговоров. Результатом шумихи стал огромный разрыв между желаемым и действительным: то, что сегодня называют (более того — предлагают) на косметическом рынке под именем «стволовые клетки», не имеет под собой никакого научного обоснования.

Начнем с того, что сразу определим: существуют две основные группы сгволовых клеток —— взрослые и эмбриональные. Эмбриональные клетки не стоит путать с фетальными, то есть клетками плода, а не эмбриона. Использование фетальных клеток, как, впрочем, и эмбриональных, имеет ряд минусов, связанных с этическими и иммунологическими аспектами. Поэтому их реже используют в доклинических испытаниях и для клинических целей.

Альтернативу представляют клетки взрослого организма. Взрослые стволовые клетки —— незрелые клетки, которые присутствуют почти во всех тканях и являются незаменимым строительным материалом в сформировавшемся организме. Именно они отвечают за обновление, частичную регенерацию и репарацию поврежденного органа. Взрослые стволовые клетки можно разделить на подгруппы на основе источника их получения (при этом они могут быть как похожими, так и абсолютно разными по своей природе). Сюда войдут клетки костного мозга, подкожного жира, овальные клетки печени, предшественники из крови, головного мозга и, наконец, кожи. Особую группу составляют клетки пуповинной крови.

 

 

Основными свойствами стволовых клеток являются:

1) способность к самообновлению;

2) способность к множесгвенным дифференцировкам (полипотентность);

3) способность образовывать колонии — клоны из одной-единственной клетки (клоногенносгь).

Прежде всего, таким характеристикам отвечают бластоциты -- эмбриональные стволовые клетки, полученные из внутриклеточной массы на ранних стадиях развития. Вместе с тем практически каждый орган имеет собственный клеточный резерв, который включает тканевые стволовые клетки и клетки-предшественники (начавшие дифференцироваться по одному из направлений, но еще не дошедшие до конечной стадии созревания). На сегодняшний день такие клетки обнаружены даже в сердце. Что касается таких интенсивно обновляющихся органов, как кожа, ее железы и волосяные фолликулы, то в них стволовые клетки играют важную роль.

В коже человека стволовые клетки найдены в трех нишах —— луковица волоса, область bulge и кластеры стволовых клеток в базальном слое эпидермиса. Интересное наблюдение, свидетельствующее о важности «волосяной» порции стволовых клеток, было сделано военными хирургами еще во время Первой мировой войны: если вокруг раны начинали появляться волосы, то рана заживала бысгрее и качественнее. Если волос было мало, то заживление протекало тяжело.

 

 

Рис. 1-1-1. Нанесение кожной заплатки — эпидермального эквивалента — на поврежденный участок: a) подготовка раневой поверхности, 6) нанесение кожных дисков

Несколько лет назад швейцарская биотехнологическая компания Modex Therapeuticals разработала новый способ выращивания кожных лоскутов из волосяных луковиц (эта технология получила название ЕріВехт). Исследователям удалось подобрать условия, в которых стволовые клетки луковиц превращаются в кератиноциты кожи. Уже через 2 недели формируется структура, очень похожая по своим свойствам на нормальный эпидермис (рис. 1-1-6). Выращенные на силиконовой подложке кусочки искусственного эпидермиса (диски диаметром примерно 1 см) переносят на поврежденный участок и равномерно распределяют так, чтобы было покрыто порядка 50—70 % общей площади язвы (рис. 1-1-7). Перед тем как на язву высадить десант в виде кусочков искусственного эпидермиса, рану тщательно готовят. Подготовка заключается не только в механическом удалении грязи омертвевших тканей, но и в предварительной обработке язвенной поверхности местными ферментами, гиалуроновой кислотой, дезинфицирующими препаратами. На следующий день с помощью пинцета на поврежденную поверхность аккуратно наносят диски так, чтобы силиконовая подложка оказалась внизу (впоследствии она рассасывается без следа). Заплатки начинают разрастаться, и уже через 2—3 месяца рана затягивается.

Клинические испытания, проведенные на базах дерматологических отделений нескольких клиник в Швейцарии и Германии, воодушевили исследователей и врачей. Похоже, что медицина получила эффективный, безопасный, комфортный для пациента и удобный для врачей метод, позволяющий лечить хронические язвы и ожоги. Все, что для этого нужно, —— это 20—100 волосков с любой части тела больного, присланных по почте в компанию Modex. И уже через месяц (опять-таки по почте) можно будет получить необходимое количество «заплаток». Сохранность «заплаток» обеспечит заморозка — в таком виде они могут храниться долго, не теряя своих замечательных свойств.

Сегодня ведутся исследования по использованию биоинженерных аналогов кожи на основе матриц-носителей и собственных клеток пациента для лечения алопеции. Вполне возможно, что в скором времени подобные технологии будут применяться в случае необратимой потери волос.

 

 

Ph кожи

 

Что такое pH

 

pH — это показатель соотношения щелочи и кислоты. Смешивание кислоты и щелочи «обнуляет» их свойства.

 Шкала pН — от 0 до 14. От 0 до 6,9 — кислотная среда, от 7,1 до 14 — щелочная среда. Нейтральный pH — 7, pH гидролипидной мантии нормальной здоровой кожи — от 4,7 до 5,7.

Соседние значения pH отличаются друг от друга в 10 раз. Например, pH 4 в 10 раз кислотнее, чем pH 5 и в 100 раз (10 умножаем на 10) кислотнее, чем pH 6.

Безопасный для кожи человека диапазон pН — от 3 до 9. Вещества с pН выше и ниже этих значений могут вызвать покраснение, раздражение и даже химический ожог.

На поверхности кожи живут полезные бактерии. В результате их жизнедеятельности образуются различные кислоты. В основном — молочная, лимонная и уксусная. Именно поэтому плёнка называется кислотной мантией и её рН (рН поверхности кожи) — тоже кислотный.