Технологии создания, оценка биосовместимости и безопасности коллагенового матрикса в составе биоинженерной клеточной конструкции

Тяжелые заболевания передней поверхности глаза, такие как язвы и эрозии роговицы различного генеза, последствия ожогов роговицы и конъюнктивы, являются актуальной проблемой офтальмологии. Цель работы - оценить пригодность известных коллагеновых субстратов на основе коллагена I и II типа для создания биоинженерной подложки-носителя для клеток буккального эпителия кролика. Материал и методы. Исследование проводилось на 12 кроликах (24 глаза), на интактную роговицу которых помещали контактную линзу, покрытую исследуемым видом коллагена I типа, полученного из сухожилия кролика методом кислотной экстракции. В качестве контроля на роговицу парного глаза накладывали контактную линзу, покрытую коллагеновым гелем для заживления роговицы глаза на основе коллагена II типа. Оценивали биосовместимость клеток буккального эпителия, коллагенов I и II типа и переносимость коллагеновых матриксов. Результаты. Коллаген I типа, полученный из сухожилий кроликов, токсического действия на клетки буккального эпителия не оказывал. Установлено, что использованные виды коллагена являются оптимальной средой для клеток буккального эпителия, клетки хорошо адгезируют и могут быть донесены до места повреждения роговицы. Коллаген I типа, полученный методом кислотной экстракции, оказывал раздражающее действие на роговицу кроликов, что связано с высоким содержанием уксусной кислоты. Проведена модификация методики получения коллагена I типа с дополнительным снижением кислотности. Заключение. Полученный таким образом коллаген I типа и коллагеновый гель для заживления роговицы на основе коллагена II типа показали свою безопасность и эффективность при использовании их в биоинженерной конструкции // Российский офтальмологический журнал, 2017; 2: 71-77.

corneal damage, experimental study, work, buccal epithelium, collagen, bioengineering construction, keratoprotector Applicoll

1. Кочергин С.А., Сергеева Н.Д. Исследование статистически значимых отличий показателей качества жизни пациентов после механической травмы глаза и практически здоровых людей. Практическая медицина. 2012; 59: 199-203.

2. Nishida K., Yamato M., Hayashida Y., Watanabe K., Yamamoto K. Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium. The New England Journal of medicine. 2004, 351 (12): 1187-96.

3. Макаров П.В., Кугушева А.Э., Ченцова Е.В., Слепова О.С. О персистирующих эрозиях роговичного трансплантата (сообщение 1). Российский офтальмологический журнал. 2015; 8 (1): 13-8.

4. Макаров П.В., Кугушева А.Э., Ченцова Е.В., Слепова О.С. О персистирующих эрозиях роговичного трансплантата (сообщение 2). Российский офтальмологический журнал. 2015; 8 (2): 41-6.

5. Флора С.В., Макаров П.В., Гундорова Р.А. О перспективах применения кросслинкинга в лечении тяжелых ожогов роговицы (пилотное экспериментальное исследование). Российский офтальмологический журнал. 2014; 7: 75-80.

6. Ченцова Е.В., Петриашвили Г.Г., Арутюнова И.Р. и др. Применение фетальных клеток роговицы человека для лечения различной патологии органа зрения. Офтальмохирургия. 1999; 4: 3-9.

7. Николаева Л.Р., Ченцова Е.В., Полтавцева Р.А., Марей М.В. Трансплантация стволовых клеток при ожогах роговицы в эксперименте. Клиническая офтальмология. 2005; 4: 150-2.

8. Grueterich M., Espana E.M., Tseng S.C.G. Ex Vivo expansion of limbal epithelial stem cell: amniotic membrane serving as a stem cell niche. Survey of Ophthalmol. 2003; 48 (6): 631-46.

9. Kinoshita S., Koizumi N., Nakamura T. Transplantable cultivated epithelial sheet for ocular surface reconstruction. Expеrimental Eye Research. 2004; 78; 483-91.

10. Lavker R., Tseng S., Sun T. Corneal epithelial stem cells at the limbus: looking at some old problems from a new angle. Experimental Eye Research. 2004; 78; 433-46.

11. Николаева Л.Р., Ченцова Е.В. Лимбальная клеточная недостаточность. Вестник офтальмологии. 2006; 3: 43-7.

12. Rama P., Matuska S., Paganoni G., et al. Limbal stem-cell therapy and long-term corneal regeneration. The New England Journal of Medicine. 2010; 363 (2): 147-55.

13. Ricardo J.R., Cristovam P.C., Filho P.A., et al. Transplantation of conjunctival epithelial cells cultivated ex vivo in patients with total limbal stem cell deficiency. Cornea. 2013; 32 (3): 221-8.

14. Priya C.G., Arpitha P., Vaishali S., et al. Adult human buccalepithelial stem cells: identification, ex-vivo expansion, and transplantation for corneal surface reconstruction. Eye. 2011; 25 (12): 1641-9.

15. Nakamura T., Inatomi T., Sotozono C., et al. Transplantation of cultivated autologous oral mucosal epithelial cells in patients with severe ocular surface disorders. British Journal of Ophthalmology. 2004; 88: 1280-4.

16. Hayashida Y., Nishida K., Yamato M., et al. Ocular surface reconstruction using autologous rabbit oral mucosal epithelial sheets fabricated ex vivo on a temperature-responsive culture surface. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 2005; 46: 1632-9.

17. Tseng S.C. Concept and application of limbal stem cells. Eye. 1989; 3: 141-57.

18. Ченцова Е.В., Конюшко О.И., Макаров М.С. и др. Oптимизация метода выделения и культивировании клеток буккального эпителия на коллагеновых подложках для применения в оф- тальмологии. Клеточные технологии в биологии и медицине. 2015; 1: 56-60.

19. Nakamura T., Endo K., Cooper L.J., et al. The successful culture and autologous transplantation of rabbit oral mucosal epithelial cells on amniotic membrane. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 2003; 44: 106-6.

20. Ермолов А.С., Смирнов С.В., Хватов В.Б. и др. Биологическая повязка для лечения ожоговых ран IIIa степени. Хирургия. 2008; 10: 4-9.

21. Щукина Е.В., Сапожникова А.И. Коллаген в медицине и кос- метологии. Натуральная фармакология и косметология. 2005; 4; 29-34.

22. Мороз О.В. Современные аспекты лечения ран с использованием биологически активных повязок в офтальмохирургии. Офтальмохирургия. 2014; 1: 90-4.

23. Макаров М.С. Флуоресценция в исследовании клеток: пути и возможности. Молекулярная медицина. 2013; 4: 10-5.