Есть ли стволовые клетки в коже

Обновлено: 04.05.2024

Для цитирования: Таха Т.В., Нажмутдинова Д.К. Клеточные технологии в косметологии и дерматологии. РМЖ. 2013;22:1092.

Развитие и внедрение ряда новейших методик и нанотехнологий определяет будущее развитие медицины на несколько лет вперед.

О стволовых клетках науке известно давно. Первым о существовании стволовых клеток заявил русский ученый А.А. Максимов. Термин «стволовая клетка» он предложил еще в 1908 г., чтобы объяснить механизм быстрого самообновления клеток крови, и выступил с новой теорией кроветворения в Берлине на съезде гематологов.
В 1999 г. журнал «Science» признал открытие эмбриональных стволовых клеток третьим по значимости событием в биологии после расшифровки двойной спирали ДНК и программы «Геном человека». Уже исходя из одного этого факта, можно сделать вывод о том, насколько клеточные технологии важны для развития медицинской науки и практики.
Лечение стволовыми клетками в России разрешено. В соответствии с требованиями Росздравнадзора, клиники должны быть сертифицированы по так называемому стандарту ИСО 9001. В нашей стране, тем не менее, существует достаточно большое количество крио- и гемобанков, которые, имея лицензии только на размножение и хранение стволовых клеток, предлагают еще и лечение. На сайте Росздравнадзора в разделе «Клеточные технологии» можно без труда обнаружить пакет документов каждой конкретной клиники и определить, обладает ли эта клиника всеми лицензиями, сертификатами и разрешениями, необходимыми не только для работы со стволовыми клетками, но и для применения их в медицинской практике.
Клеточные технологии – один из самых перспективных и в то же время спорных «горячих» вопросов современной биологии и медицины.
Стволовые клетки есть у каждого из нас. Легче всего стволовые клетки обнаружить и выделить у молодых людей и у детей. Но и у людей старшего возраста они есть, правда, в гораздо меньшем количестве (для сравнения: у человека в возрасте 60–70 лет на 5–8 млн клеток одна стволовая, у эмбриона одна на десять тысяч).
По виду стволовые клетки подразделяются на гемопоэтические (способные трансформироваться только в клетки крови) и мезенхимальные (возникшие из зародышевого листка мезенхимы и являющиеся прародителями практически всех типов клеток).
По способу пролиферации стволовые клетки подразделяются на следующие группы:
1. Тотипотентные – обладают максимальной способностью к делению и превращению в любую клетку организма, и теоретически не исключается, что при встрече с раковой клеткой они могут принять и ее форму и спровоцировать развитие онкологического заболевания (однако на сегодняшний день имеется ряд исследований американских ученых, доказывающих, что если эти стволовые клетки и вызывают опухоли, то только доброкачественные). Данные клетки обнаруживаются только в тканях эмбриона на первой неделе жизни и в абортивном материале того же срока.
2. Плюрипотентные клетки – способность к делению ниже, и эти клетки обладают определенной дифференцировкой.
3. Мультипотентные зрелые мезенхимальные клетки – потенциал к делению у них ниже, чем у двух предыдущих групп, однако эти клетки четко дифференцируются в клетки и ткани пораженного органа. Это – «умные» клетки: они могут трансформироваться только в полнофункциональные морфологически полноценные клетки любой ткани организма. Такие зрелые клетки можно найти в плаценте рожденного плода.
В самом начале работы по изучению возможностей клеточных технологий использовались стволовые клетки эмбриона или фетальных тканей (полученных из материалов при прерывании беременности), т.е. тотипотентные. По этическим моментам и по характеристике, данной этим клеткам выше, в настоящее время они не используются в лечении.
Клиники, специализирующиеся на клеточных технологиях, применяют только третью группу клеток –мезенхимальные зрелые стволовые клетки: они менее активны, дифференцируются только в полноценные клетки пораженных тканей и органов. Именно мезенхимальные стволовые клетки показали самую высокую универсальность и эффективность как перспективное клеточное сырье для выращивания органов. К примеру, японские ученые 42 детям с пороками развития сосудов грудной полости пересадили артерии, выращенные из их собственных стволовых клеток, а в Германии (Мюнхен) научная группа под руководством доктора Содиана достигла значительных успехов в выращивании из стволовых клеток клапанов сердца. В 2008 г. в Испании была выполнена сенсационная операция – 30-летней женщине пересадили участок трахеи, выращенный из собственных стволовых клеток, а в 2010 г. аналогичную операцию провели британскому мальчику.
Процедура клеточной терапии мезенхимальными стволовыми клетками включает 3 этапа:
• забор биологического материала (жировая ткань или костный мозг) под местной анестезией;
• культивирование клеток и получение чистой клеточной культуры (около 200 млн клеток);
• введение полученной клеточной массы внутривенно (в виде обычной капельницы) или в комплексе с мезотерапевтическим (внутрикожным) введением в область поврежденных участков тела.
Мезенхимальные стволовые клетки получают либо из биологического материала самого пациента (жировой ткани или его костного мозга), либо из ткани плаценты здоровых новорожденных детей (в этом случае клетки являются донорскими). Введение донорских клеток происходит у следующей группы лиц: несовершеннолетние больные (до 18 лет), пожилые люди старше 60 лет, пациенты с хроническими инфекционными заболеваниями либо с системными дегенеративными процессами неинфекционной природы, а также лица, долгое время подвергающиеся интоксикации. Противопоказаниями для применения клеточной терапии являются:
• беременность;
• онкологические заболевания, независимо от срока давности;
• наличие ВИЧ-инфекции;
• заболевания, обусловливающие необходимость постоянного приема антибиотиков и гормонов.
Стволовые клетки культивируются в специальных пластмассовых емкостях в условиях инкубации путем пересадки из одной питательной белковой среды в другую, на каждой стадии происходит удаление продуктов распада, очищение и промывание клеточной культуры. В чистой культуре получается до 200 млн клеток, такой большой объем вводится в связи с тем, что печень и легкие забирают огромное количество клеток для возобновления собственной ткани.
Эстетическая медицина, дерматология, косметология активно используют клеточные технологии в борьбе с возрастными изменениями кожи, алопецией, посттравматическими рубцами. Официально разрешено применение стволовых клеток для лечения стрий, возрастных изменений, выпадения волос, ожогов, хронических ран (разрешение ФС № 2011/002 от 03 февраля 2011 г.).
Введение стволовых клеток помогает при облысении (алопеции). Но только в том случае, если потеря волос вызвана не гормональными причинами, а недостаточным кровоснабжением волосяных луковиц. Тогда мезенхимальные стволовые клетки стимулируют рост нервных окончаний, новых сосудов, и рост волос восстанавливается.
Стволовые клетки устраняют кожную пигментацию, рубцы, последствия воздействия химических веществ, лазера. Исчезают морщины, пятна после акне, улучшается тонус кожи.
Известно, что старение кожи, в частности снижение ее тургора и эластичности, во многом обусловлено снижением количества юных и зрелых фибробластов. В молодой коже содержится большое число функционально активных фибробластов, которые обеспечивают постоянное обновление и пополнение коллагеновых волокон и гликозаминогликанового геля, – основных структурных компонентов межклеточного вещества кожи. В процессе старения кожи существенно замедляются обновление межклеточного вещества дермы, синтез коллагена и гликозаминогликанов. В результате истончается дермальный слой кожи, она теряет влагу, что постепенно приводит к снижению ее упругости и эластичности. Основываясь на этих наблюдениях, были предложены подходы с использованием аутологичных фибробластов кожи, аутологичных мезенхимальных стволовых клеток, выделенных из жировой ткани, или аллогенных мезенхимальных стволовых клеток, выделенных из плаценты/пуповины с целью устранения признаков старения кожи. Основной принцип омоложения кожи аутологичными фибробластами заключается в следующем: доставить в стареющую кожу более активно функционирующие молодые клетки, которые способны синтезировать коллаген и гликозаминогликаны. К сожалению, аутологичные фибробласты обладают невысоким пролиферативным потенциалом, особенно культуры этих клеток, выделенные из кожи пожилых доноров. С этой точки зрения, для достижения максимально возможного ревитализирующего эффекта необходимо использовать более «молодые» клетки, коими являются мезенхимальные стволовые клетки, выделенные из плаценты/пуповины или жировой ткани. Так, было показано, что после проведения сеанса мезотерапии по устранению признаков старения кожи с использованием клеточного материала на основе мезенхимальных стволовых клеток, выделенных из плаценты/пуповины человека, эластичность кожи повышалась на 15–26%, а эффект сохранялся в течение 3–8 мес. в зависимости от возраста пациента и исходного состояния кожи. Многочисленные проведенные клинические исследования по ревитализации кожного покрова с использованием стволовых клеток показали, что интрадермальное введение клеточного материала является безопасным, стимулирует микроциркуляцию, эластичность кожи и улучшает ее структуру.
Когда на коже образуются морщины, теряется ее упругость, это лишь внешние изменения – те, которые мы видим. Но старение затрагивает и внутренние органы, которым также требуется обновление. Ревитализация рассчитана не только на стирание морщин и подтягивание кожи, но и на восстановление организма в целом. Стволовые клетки не творят чудес, которых ожидают от любой процедуры омоложения. После их введения не произойдет моментальной подтяжки лица и устранения глубоких мимических морщин. Этот материал работает по-иному, подстегивая организм к восстановлению за счет собственных ресурсов. Он помогает обновлению на клеточном уровне, которое в молодом возрасте происходит без постороннего вмешательства. Позднее требуется помощь, которую и оказывают стволовые клетки. Добавление к процедуре внутривенного введения мезенхимальных стволовых клеток дважды с интервалом в 2 мес. местного обкалывания проблемных зон приводит к ревитализации, т.е. омоложению всего организма и, как следствие, к более длительному и выраженному омолаживающему эффекту, который оценивается не ранее, чем через полгода после окончания курса лечения.
Интерес в косметологии представляет и совместная направленная деятельность пластических хирургов и клиник, занимающихся клеточными технологиями во время процедуры липосакции, т.к. аутожир, – один из источников мезенхимальных стволовых клеток, и возможно было бы осуществление забора материала во время этой процедуры.
Введение стволовых клеток – это не обычная методика, не салонная процедура, а часть медицинской косметологии, поэтому она должна проводиться строго в условиях специализированной клиники с хорошей репутацией. Наилучший возраст, приемлемый для процедуры омоложения – от 35–40 лет.
Процедура лечения мезенхимальными стволовыми клетками с фармакоэкономической точки зрения – дорогостоящая процедура, но она включает в себя забор материла, культивирование, хранение, очистку, введение клеток. Подход к клеточной терапии должен быть не только как к «лечению стволовыми клетками», но и как к лечению собственных клеток организма, что позволяет не только обособленно влиять на определенные зоны тела, но и повысить функциональную активность всего организма и оптимизировать процессы естественной регуляции жизнедеятельности, что, как следствие, отразится на продлении молодости и способности пациента к долгому активному комфортному образу жизни.

Литература
1. Skin ageing and its treatment. L. Baumann; J. Pathol., 2007; Vol. 211, P. 241–251.
2. Stem Cell Facelift. Introducing the «Stem Cell Facelift» Complete Facial Rejuvenation offers a Cost-Effective Alternative to Surgery.
3. The Stem Cell Facelift. Plastic Surgery Practice, May 2009, Richard Ellenbogen discusses the revolution taking place in rejuvenation techniques.
4. Wognum A.W., Eaves A.C., Thomas T.E. Identification and isolation of hematopoietic stem cells // Arch Med Res. 2003; Vol. 34(6): P. 461–75.
5. Mohle R., Rafii S., Moore M.A. The role of endothelium in the regulation of hematopoietic stem cell migration // Stem Cells. 1998; Vol.16 Suppl 1: P.159–65.
6. Moore M.A. Stem cell proliferation: ex vivo and in vivo observations // Stem Cells. 1997; Vol.15 (Suppl 1): P. 239–48
7. Ashrjian P.H., DeUgarte D.A., Katz A.J., Hedrick M.H. Lipoplasty: From Body Contouring to Tissue Engineering // Aesthetic Surgery Journal, 2002, Vol. 22, N 2. P. 121–130.
8. Rubin J.P., Agha-Mohammadi S. Mesenchymal Stem Cells: Aesthetic Applications // Aesthetic Surgery Journal, 2003, Vol. 23, N 6. P. 504–506.

Контент доступен под лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

С каждым годом о стволовых клетках говорят все чаще: они используются в различных областях медицины, а также в косметологии. Но что такое стволовые клетки, откуда их берут, и каждый ли человек имеет доступ к этому уникальному оздоровительному ресурсу?

Что такое «стволовые клетки»

Это так называемые «незрелые» или недифференцированные клетки, которые есть в организме каждого живого многоклеточного существа. То есть, организм любого млекопитающего, в том числе, человека, снабжен определенным «запасом» стволовых клеток. Их главные особенности — возможность самообновляться и образовывать новые такие же клетки, делиться, а также принимать функции любых тканей и органов (это называется дифференциацией клеток). Впервые термин «стволовая клетка» стали использовать в 1909 году. Роль этих клеток изучали ученые во многих странах мира в течение практически всего ХХ века, постоянно дополняя знания о роли стволовых клеток в организме и возможностях их использования. Также применяется термин «аутологичные» (собственные) стволовые клетки.

Из стволовых клеток в период внутриутробного развития формируются все внутренние органы, сосуды, кожа, все остальные ткани. Так как процесс дифференциации клеток происходит до рождения, наибольшее количество стволовых клеток содержит именно развивающийся организм, а к моменту появления на свет больше всего стволовых клеток сохраняется в пуповинной крови, ткани пуповины и плаценте.

В организме взрослого человека тоже есть стволовые клетки. Это своего рода «ремкомплект», которые организм использует для того, чтобы помочь восстановлению и обновлению органов и тканей. Но чем старше человек, тем стволовых клеток меньше, и тем меньше возможностей «починить» пострадавший орган. Снижение количества стволовых клеток и замедление их производства организмом — естественный процесс, являющийся частью процесса физического старения.

Лечение стволовыми клетками

В 70-х годах ХХ века стало популярным омоложение стволовыми клетками — «инъекции молодости», которые могли позволить себе западные актеры и советская партийная номенклатура: тем, кто не хотел поддаваться влиянию возраста и имел достаточно средств, вводили (трансплантировали) стволовые клетки для активизации процессов омоложения организма. Сегодня препараты стволовых клеток активно применяются в косметологии и геронтологии.

Огромный интерес и перспективы для науки представляют возможности биопрепаратов стволовых клеток в лечении многих болезней, в том числе — тяжелых и ранее считавшихся неизлечимыми. Список этих заболеваний достигает нескольких десятков.

Широкие возможности открывает терапия стволовыми клетками в реконструктивной медицине. Во многих странах мира, в том числе — в Украине их применяют при лечении химических и термических ожогов высокой степени. Благодаря способности стволовых клеток дифференцироваться в клетки любых тканей организма, они помогают восстановить поврежденный кожный покров на больших участках. Если при этом используются аутологичные стволовые клетки, отсутствует риск отторжения, возможный при применении донорского материала.

Еще одна перспективная сфера применения препаратов стволовых клеток — кардиология. Уже сейчас в Украине проводятся их клинические испытания при ишемической кардиомиопатии, нарушениях сократительной функции сердца. Биопрепарат стволовых клеток может помочь пациентам с тяжелыми сердечными патологиями выжить в ожидании трансплантации сердца.

В нашей стране также проводятся исследования эффективности препарата стволовых клеток при циррозе печени, у врачей в Украине и других странах уже есть практика успешного применения биопрепарата при тяжелых патологиях поджелудочной железы.

Использование недифференцированных клеток может продлить жизнь и значительно улучшить ее качество людям с сахарным диабетом. Известно, что при этом заболевании развиваются различные по степени тяжести поражения сосудов, из-за чего возникают трофические язвы на ногах, так называемая «диабетическая стопа», поражаются артерии. Сейчас на завершающей стадии клинические испытания препарата стволовых клеток при этих патологиях. Все эти исследования проводятся в Украине. В мире также получено много положительных результатов использования препаратов стволовых клеток при лечении рассеянного склероза, болезни Крона, болезни Паркинсона, сердечной недостаточности, ревматоидного артрита, лейкозов, злокачественных опухолей разных локализаций.

Стволовые клетки человека: какими они бывают

Стволовые клетки бывают разными в зависимости от происхождения, то есть — в зависимости от того, из какого исходного материала их получают. Кроме эмбриональных и фетальных стволовых клеток, получение которых имеет серьезные этические ограничения, существует также возможность выделения «незрелых» клеток без какого-либо вреда для организма, не противоречащая моральным и этическим нормам. К полученным таким образом стволовым клеткам относятся:

Постнатальные («взрослые») стволовые клетки. Это клетки взрослого организма, которые, как уже было сказано, содержатся и производятся в нем в небольшом количестве. Проблема в том, что такие клетки часто находятся на определенной стадии дифференцировки, а это значительно сужает возможности их применения. Однако есть и преимущества: можно получить аутологичные постнатальные стволовые клетки, а это означает, что реципиент не будет их отторгать после трансплантации, так как это его собственный биологический материал.
Стволовые клетки пуповинной крови. Относятся к постнатальным стволовым клеткам, но из всех клеток взрослого, зрелого организма они в наименьшей степени дифференцированы. Это означает, что в случае необходимости их можно использовать при широком спектре заболеваний, в геронтологии, восстановительной медицине, ведь они имеют наибольший «ремонтный» потенциал, дифференцируясь в клетки тех органов или тканей, которые необходимо «починить».

В зависимости от «задач», которые могут выполнять незрелые клетки организма, их разделяют на три вида:

Гемопоэтические стволовые клетки называются также кроветворными, так как они дифференцируются в клетки крови. Они содержатся как в пуповинной крови, так и в костном мозге — именно их часто используют для трансплантации при злокачественных заболеваниях крови.
Мезенхимальные стволовые клетки называют стромальными и мультипотентными. Их особенность заключается в способности дифференцироваться в клетки костной, хрящевой и жировой ткани. Эти клетки выделяют из пуповинной крови, пупочного канатика, плаценты. Они активно используются в терапии диабетической стопы (тяжелого осложнения сахарного диабета, при восстановлении кожных покровов), а также заболеваний опорно-двигательного аппарата, в частности — суставов.
Тканеспецифичные клетки являются прогениторными, то есть, «клетками-предшественницами». Они содержатся в органах и тканях, организм задействует их при необходимости обновления клеточной массы того или иного органа или ткани. В отличие от других недифференцированных стволовых клеток, которые могут делиться неограниченное количество раз, тканеспецифичные клетки такой способности не имеют.

В терапевтических целях используют гемопоэтические и мезенхимальные стволовые клетки, чаще всего — выделенные из пуповинной крови, пупочного канатика и плаценты.

Стволовые клетки пуповинной крови: преимущества

Главная особенность стволовых клеток пуповинной крови — они могут быть аутологичными. Родители, сохранившие пуповинную кровь (а часто также пуповину и плаценту) родившегося ребенка, обеспечивают ему пожизненную страховку на случай тяжелого заболевания или травмы. Ежегодно в мире совершаются новые открытия в медицине, связанные с возможностями применения биопрепаратов стволовых клеток. Поэтому в будущем ребенок, имеющий такую «страховку», получит лекарство от множества возможных болезней. Так как выделенные стволовые клетки являются аутологичными, при трансплантации не возникнет иммунного конфликта и новые клетки не будут отторгаться организмом.

Одно из преимуществ сбора пуповинной крови — полная безопасность и безболезненность процесса. Получение стволовых клеток из этого биологического материала, а также из пупочного канатика и плаценты, не противоречит никаким этическим нормам.

Аутологичные стволовые клетки можно использовать не только непосредственно для ребенка, из крови которого они выделены. Они также в некоторых случаях могут подойти для лечения его родных братьев и сестер, иногда — кого-либо из родителей, ведь есть вероятность иммунного сходства с родными донора.

Из сохраненных стволовых клеток также можно получить биопрепарат, который используют в косметологических целях и в геронтологии для омоложения организма.

Итак, главные преимущества сбора и хранения клеток пуповинной крови и плаценты:

Безопасность и доступность сбора в любом роддоме.
Полное иммунное сходство при дальнейшем использовании.
Возможность использования клеток для близких родственников.
Этичность и гуманность: при выделении клеток организм не страдает и для него нет никаких рисков.

Хранение стволовых клеток

Стволовые клетки пуповинной крови, а также биологический материал, выделенный после сбора плаценты и пуповины, хранится в Криобанке. Здесь вы можете увидеть, как происходят все процессы, связанные с обработкой и хранением пуповинной крови, плаценты и пуповины, в нашем Криобанке.

После предварительной подготовки выделенные стволовые клетки подвергаются криозаморозке и сохраняются в специальных емкостях с жидким азотом любое количество времени. Как только они понадобятся владельцу, Криобанк выдаст их по первому требованию и доставит в полной сохранности в любую клинику, где будет использоваться биопрепарат. Все о хранении стволовых клеток пуповинной крови вы можете узнать на нашем сайте или у консультантов Криобанка Института клеточной терапии.

О стволовых клетках говорят часто, однако многие знают лишь о том, что их используют для омоложения. В то же время, терапия стволовыми клетками предполагает множество других вариантов их применения, в том числе, при болезнях, которые еще недавно считались неизлечимыми.

Основные свойства стволовых клеток

Эти так называемые «незрелые» или недифференцированные клетки содержатся в организме каждого человека, однако в очень небольшом количестве. Организм сам использует их для того, чтобы «ремонтировать» травмированные или заболевшие органы. Если «поломка» небольшая, естественных ресурсов организма хватает, если покрупнее — во многих случаях выздоровлению могут способствовать стволовые клетки «из вне», то есть, введенные в виде биологического препарата. Главные свойства стволовых клеток — способность делиться, «превращаясь» в любые органы и ткани и замещая поврежденные клетки.

Лечение стволовыми клетками: в каких областях медицины их используют

Уже почти 50 лет стволовые клетки применяют для омоложения — сейчас это называется антивозрастной терапией. Современные подходы предполагают использование стволовых клеток в комплексе с другими возможностями медицины, в том числе физиотерапией, косметологическими процедурами, диетологическими рекомендациями. Впрочем, именно стволовые клетки способны замедлять процессы старения наиболее эффективно.

О возможностях лечения заболеваний с применением стволовых клеток говорят ученые во всем мире. Украина является одним из лидеров в этой области, обладая и научным потенциалом, и клинической базой. В частности, множество исследований в сфере применения препаратов стволовых клеток проводится в лаборатории Института клеточной терапии с использованием биологического материала, который хранит собственный Криобанк, открытый в 2003 году.

После исследований, длившихся в течение пяти лет, препараты стволовых клеток повинной крови, разработанные в лаборатории Криобанка, получили официальное разрешение МОЗ Украины для клинического применения при лечении панкреонекроза и ишемии конечностей. О пациентке Вере Ивановне Зинкевич, для которой препарат стволовых клеток стал спасением от панкреонекроза, неоднократно рассказывали по телевидению. После проведенной операции врачи давали незначительные шансы на выздоровление. Женщине, которая до болезни весила 86 кг и похудела до 40 кг, терять было нечего, и она согласилась на предложенное врачами экспериментальное лечение стволовыми клетками. Введение стволовых клеток и при панкреонекрозе, и при других заболеваниях происходит с помощью капельницы. Со словом «трансплантация» это не ассоциируется, однако именно трансплантацией и является. Вера Ивановна успешно перенесла несколько таких процедур и через короткое время почувствовала себя лучше. Улучшение оказалось стабильным: более четырех лет женщина, перенесшая операцию в связи с панкреонекрозом и получившая терапию стволовыми клетками, чувствует себя хорошо. Ее случай далеко не единственный: в Украине более 100 пациентов с разными заболеваниями смогли получить качественное и эффективное лечение тяжелых патологий.

Многие наверняка слышали о том, что стволовые клетки (в том числе, полученные из пуповинной крови) используют для формирования новой ткани — кожи, которая применяется при лечении тяжелых ожогов. Эта методика очень сложная, требует участия высококлассных специалистов и использования дорогостоящего оборудования, однако в Украине есть возможность ее применять.

Клинические исследования продолжаются

Основные свойства стволовых клеток позволяют использовать их при множестве тяжелых заболеваний. Институт клеточной терапии (Киев), владеющий собственным сертифицированным Криобанком (банк пуповинной крови также расположен в Киеве), принимает участие в завершающей фазе клинических испытаний терапии биопрепаратами стволовых клеток в схемах лечения различных болезней. Среди наиболее перспективных направлений — лечение

сосудистых осложнений сахарного диабета (диабетической стопы, диабетической нейропатии, язв нижних конечностей)
заболеваний сердца (ишемическая кардиопатия, патологии сократительной функции сердца)
заболеваний опорно-двигательного аппарата (грыжи межпозвонковых дисков, остеоартрит коленного сустава)
кератитов (последствий ожогов, инфекций)
заболеваний печени (цирроз печени, вирусные гепатиты)

Кроме того, в мире продолжаются исследования в области создания органов для трансплантации, выращенных с использованием стволовых клеток.

Омоложение стволовыми клетками: не только косметология

О возможностях использования стволовых клеток пуповинной крови для омоложения уже было сказано. Однако антивозрастная терапия — это не только забота о коже и внешности. Это еще и возможность улучшить общее состояние здоровья, функции всех органов, в буквальном смысле продлить молодость. Благодаря применению стволовых клеток появилась возможность эффективной профилактики многих заболеваний — ведь если организм получает дополнительную возможность для обновления в виде препарата стволовых клеток, то в любой момент может использовать их для «ремонта» травмированного или пораженного болезнью органа.

Стволовые клетки пуповинной крови и плаценты: в чем преимущества

Пуповинная кровь — источник гемопоэтических стволовых клеток, из которых образуются клетки крови, а из плаценты есть возможность выделить мезенхимальные стволовые клетки, которые могут дифференцироваться в клетки разных тканей организма. Они имеют различные свойства и разные сферы применения, но и те, и другие могут оказаться единственным действенным лекарством в случае тяжелой болезни. Участники клинических испытаний и многие из тех, кому необходимо лечение, получают препарат из донорских стволовых клеток. Их подбирают по критерию иммунного сходства, чтобы после лечения не произошло отторжения донорского материала. Однако гарантия полного иммунного сходства есть только в случае, если используются собственные — аутологичные — стволовые клетки, полученные из пуповинной крови или плаценты при рождении.

Технология хранения стволовых клеток пуповинной крови в криохранилище — Криобанке — существует не так давно. Возможность сохранить биологический материал для своего ребенка появилась в Украине в 2003 году, и с тех пор все больше семей принимают решение в пользу такого «вклада» в будущее. Ведь благодаря предусмотрительности родителей родившийся сейчас человек получит через многие годы универсальный препарат, который можно будет использовать как для лечения заболеваний, так и для поддержания здоровья и молодости. В некоторых случаях стволовые клетки также можно использовать для родных братьев и сестер, иногда — родителей.

После введения в тему стволовых клеток, разъяснения их особенностей логично будет поговорить о тех их представителях, которые обеспечивают нам красоту и целостность кожи.

Кожа – сложный орган, состоящий из разных типов клеток, каждый из которых имеет свою «эмбриональную историю», т.е. происходит из определенного зародышевого листка на этапе раннего внутриутробного развития. Соответственно и за восстановление разных элементов отвечают разные стволовые клетки. Благодаря этому, кожа является очень интересной моделью для понимания того, как стволовые клетки разных типов общаются между собой и со специализированными клетками, чем отличаются их ниши – т.е. места с особыми благоприятными для сохранения «стволовости» условиями.

Во взрослой коже нам помогают «сохранить лицо» несколько подтипов мультипотентных (таких, которые дают начало многим тканям) и унипотентных (отвечающих за обновление одного конкретного типа) стволовых клеток. Не вдаваясь в общие вопросы строения кожи, поговорим подробнее именно о её стволовых клетках.

На страже границ

В базальном слое эпидермиса живут клетки эктодермального происхождения, постоянно обновляющие пул кератиноцитов, которые двигаются по мере «взросления» вверх по слоям аж до стадии омертвения. Детали этого процесса изучаются, есть несколько взглядов на то, как клетки внутри эпидермиса разбираются «куда идти и что делать». Иерархическая модель говорит о наличии последовательных, привязанных к территории, превращений из стволовой клетки в предшественницу и затем в дифференцированный кератиноцит. А стохастическая модель предлагает более неупорядоченный вариант, где клетки под влиянием разных факторов решают, дифференцироваться им или оставаться способными к делению. Эпидермальные клетки производят кератиновые нити, состоящие из разных типов кератинов на разных стадиях. Эта часть кожи отвечает в первую очередь за нашу защиту, поэтому процесс обновления здесь должен проходить непрерывно.

Ответственность за качество

В происходящей из мезенхимы дерме находятся фибробласты, которые создают элементы внеклеточного матрикса, в том числе коллаген и эластин. От состояния этого слоя во многом зависит то, как мы выглядим. Фибробласт – очень условное название клеток на разных этапах дифференцировки от мезенхимального предшественника до полностью определившегося фиброцита. Согласно разным классификациям выделяют несколько стадий на этом пути, который в гистологии называется диффероном. Кроме того, существует мнение, что фибробласт – это вовсе не отдельный тип клеток, а скорее функциональное состояние условной клетки мезенхимального происхождения, которая в какой-то момент, исходя из потребностей ткани, занялась активным производством внеклеточного матрикса. Добавляет неразберихи и тот факт, что мезенхимальные стволовые клетки, которые по определению являются мультипотентными и дают начало в том числе и всем вариациям на тему фибробластов, по большинству доступных для определения параметров являются близнецами этих же фибробластов. Одно можно сказать с определенной долей уверенности: в коже (и в подкожной жировой клетчатке) присутствуют разные типы клеток мезенхимального происхождения. Одни вынуждены интенсивно работать и выдавать продукты, поддерживающие упругость и эластичность кожи, а другие – контролировать, чтобы на месте падающих от усталости работников успевали вовремя появляться перспективные новички.

Стволовые клетки эпидермиса и дермы «дружат». Обмениваясь химическими сигналами, они передают информацию о необходимости ускорить или замедлить процессы деления, а фибробласты модулируют интенсивность выработки элементов внеклеточного матрикса в ответ на команды извне.

В соответствии с циклом

Отдельно нужно упомянуть стволовые клетки волосяных фолликулов. У их основания сохраняются клетки, рожденные в нервном гребне. В отличие от клеток эпидермиса, которые должны обновляться постоянно, волосяной фолликул функционирует циклично, чередуя три фазы: роста, дегенерации и отдыха. Эти клетки сейчас активно изучаются, многие авторы считают их мультипотентными. Согласно одной из версий их можно разделить на две группы: спящие и способные к делению. Клетки волосяного фолликула тоже общаются с «соседями» и обмениваются химическими сигналами. Рядом с ними присутствуют и стволовые клетки меланоцитов, способные давать начало только этому типу клеток.

Слаженный механизм

Стволовые клетки кожи взаимодействуют не только между собой, но и со своими уже специализированными потомками и с представителями других «семей», например иммунными клетками и макрофагами. Для того чтобы максимально эффективно восстанавливать здоровое состояние кожи, им нужно уметь ориентироваться на местности, оценивать ситуацию, вовремя включать разные типы активности и четко выражать свои «мысли». В случае, когда между стволовыми клетками появляются недоразумения или кто-то из них начинает «халтурить», организм может столкнуться с рядом проблем – от появления незаживающих ран до образования опухолей.

Поэтому давайте ценить то, как сложно и тонко устроена наша кожа (да и весь организм в целом) и сколько параметров одновременно нужно контролировать нашим клеткам, чтобы мы могли себе позволить просто существовать. Не стоит подбрасывать этим клеткам забот и проблем ещё и в виде вредных привычек и разрушающих факторов внешней среды.

Ольга Маслова, кандидат биологических наук, клеточный биолог (основной научный интерес – стволовые клетки), популяризатор науки и участник образовательных проектов

Рис. 1. Легкие и ЛУ животных в различные сроки после подкожного введения ММСК. Результат компьютерного совмещения изображений, полученных в люминесцентном режиме микроскопа с фильтрами Alexa 488 и для родамина. а – через 3 недели в периваскулярно расположенных клетках легкого многочисленные включения значительно ярче флюоресцируют при использовании фильтра для родамина (стрелка). б – в клетках альвеол легкого спустя 3 недели многочисленные включения значительно интенсивнее светятся на фоне применения родаминового фильтра (стрелки). в – аксиллярный ЛУ на 3-й неделе, в клетках в просвете мозгового синуса включения более интенсивно светятся при установке фильтра для родамина (стрелки). г – в клетках, расположенных паравазально рядом с капсулой подмышечного ЛУ, через 4 недели присутствуют единичные включения с несколько более яркой флюоресценцией при использовании родаминового фильтра (стрелки). д – спустя 3 недели отдельные клетки рядом с сосудами паранодальных тканей мезентериального ЛУ светятся более интенсивно на фоне применения фильтра для родамина (стрелки). е – в отдельных клеточных элементах в просвете мозговых синусов брыжеечного ЛУ на 3-й неделе присутствуют включения с более яркой флюоресценцией при установке родаминового фильтра. (Рисунок из обсуждаемой статьи)

Известно, что стволовые клетки применяют в косметологии для улучшения состояния кожных покровов. Считается общепринятым, что при локальном введении клетки остаются в месте применения, а при системном (внутривенном) введении происходит их распространение по всему организму. Российские ученые провели исследование распределения по организму лабораторных крыс стволовых клеток после подкожного введения. Оказалось, что через 1-2 недели после инъекции клетки попадают в кровоток и мигрируют в легкие, где поглощаются макрофагами организма. Несмотря на то, что в печени, почках и селезенке стволовые клетки, введенные подкожно, отсутствуют, в почках подопытных животных обнаруживается прогрессирование восходящей инфекции мочевых путей. Авторы полагают, что последнее может быть обусловлено иммуномодуляторным или даже иммуносупрессивным влиянием стволовых клеток.

Очень часто стволовые или, как их называют официально, мезенхимные стромальные клетки (МСК) применяют в косметологии для улучшения состояния кожных покровов, коррекции возрастных изменений и воздействия на рубцы, шрамы и стрии. Вместе с этим, остается неисследованной вероятность диссеминации введенных в кожу (дерму) или подкожно МСК по другим, удаленным, органам и тканям. Ранее была доказана миграция мультипотентных МСК костномозгового происхождения (ММСК) или их детрита в ближайшие регионарные лимфатические узлы (ЛУ). В связи с этим методом световой люминесцентной микроскопии изучали распределение ММСК по различным отдаленным органам после подкожного введения этих клеточных элементов, меченных Vybrant CM-Dil, в интактные ткани паховой области крыс и на фоне венозного застоя.

После простой инъекции ММСК попадают в кровь через 1–2 недели, о чем свидетельствует присутствие окрашенных Vybrant CM-Dil объектов, являющихся макрофагами, в легких (рис. 1). Количество подобным образом светящихся при воздействии ультрафиолетовым светом фагоцитов в легких нарастает с максимумом на 3 неделе, затем постепенно снижается. Это совпадает с данными литературы, которые сообщают о наиболее выраженном процессе элиминации (удалении) введенных извне ММСК и структур, из них созданных, у крыс через 2–3 недели после трансплантации этих клеточных элементов. Скорее всего, в остальные органы ММСК транспортируются с кровью и уже после фильтрации в легких. Об этом свидетельствует некоторое отставание появления меченых объектов и значительно меньшая их встречаемость в ЛУ. В подмышечных и брыжеечных ЛУ подобные объекты присутствовали в минимальном количестве, очень непродолжительное время и, чаще всего, в краевом синусе и рядом с сосудами околоузловой клетчатки, что указывает на поступление ММСК (или макрофагов с их детритом) в ЛУ как с током лимфы из региона лимфосбора, так и непосредственно из сосудов самих ЛУ и околоузловых тканей. После введения ММСК в ткани на фоне предварительно созданной венозной блокады, окрашенный детрит ММСК попадает в кровеносное русло позже и в меньшем объеме, чем после инъекции ММСК в интактные ткани. Возможно, что такие различия обусловлены венозным застоем и нарушениями микроциркуляции, как вследствие блокады магистральной вены, так и при асептическом воспалительном процессе после хирургического вмешательства. По-прежнему максимальный объем детрита из крови адсорбируется макрофагами легких, и только после прохождения легких дебрис (остатки) ММСК распространяется по всему организму и попадает в подмышечные и брыжеечные ЛУ.

В печени, почках и селезенке ММСК, введенные подкожно, отсутствуют независимо от состояния венозного оттока. По-видимому, эти объекты даже при попадании в кровоток или не доходят до указанных органов, так как оседают в капиллярной сети малого круга кровообращения – в легких, или органные макрофаги в силу каких-то причин не адсорбируют из крови такие антигены, как ММСК и их дебрис. Необходимо особо отметить обнаруженное в почках животных после применения ММСК прогрессирование восходящей инфекции мочевых путей, что может быть обусловлено иммуномодуляторным или даже иммуносупрессивным влиянием этих ММСК. На фоне венозного застоя бактериальная контаминация отмечена позже и не так значительна, что может быть связано с меньшим количеством ММСК, попавших в кровь в условиях нарушенной микроциркуляции. В связи с этим целесообразно тщательно обследовать пациентов перед проведением лечения с применением клеточных технологий для профилактики обострения хронических инфекционных процессов, в том числе и скрытых.

Читайте также: