Введение. Алопеция является распространенным диагнозом в клинической практике. Наиболее частым ее видом является нерубцовая потеря волос, в большинстве случаев – андрогенная или телогеновая алопеция. Стволовые клетки фолликулярного происхождения благодаря своим пролиферативным свойствам лежат в основе регенеративного клеточного лечения выпадения волос. Цель. Изучение эффективности лечения нерубцовых алопеций с применением биомедицинского клеточного продукта на основе аутологичных фолликулярных стволовых клеток. Материалы и методы. Под динамическим наблюдением находился 21 пациент с верифицированным диагнозом андрогенной и телогеновой алопеции. Для оценки терапевтической эффективности апробируемого метода лечения были использованы трихоскопические критерии и дерматологический индекс качества жизни. Результаты. При оценке клинической эффективности проведенного лечения у 57% пациентов было достигнуто улучшение, что подтверждалось положительной динамикой показателей фототрихограмм. Таким образом, представленные данные свидетельствуют о терапевтической эффективности аутологичных фолликулярных стволовых клеток в лечении нерубцовых алопеций. Introduction. Alopecia is a common diagnosis in clinical practice. The most prevalent type of alopecia is non-scarring alopecia, with the majority of cases being androgenetic alopecia or telogen effluvium. Because of its proliferative capabilities, follicle-derived stem cells lie at the heart of regenerative cellular treatment for hair restoration. Purpose. To evaluate the efficacy of treatment of non-scarring alopecia using a biomedical cell product based on autologous follicular stem cells. Materials and methods. This prospective study included 21 patients with androgenic alopecia and alopecia effluvium. Trichoscopic criteria and dermatological quality of life index were used to evaluate the therapeutic efficacy of the approbabled treatment. Results. Improvement was achieved in 57% of patients after treatment, which was confirmed by phototrichograms. Thus, the presented data indicate the therapeutic efficacy of autologous follicular stem cells in the non- scarring alopecia treatment.
The effectiveness of the treatment of thermal burns in experimental animals using the developed skin tissue equivalent based on cultured skin fibroblasts and keratinocytes (TES) was studied. The terms of wound healing in experimental and control groups of animals with thermal burns IIIABIV degree were studied. An analysis was carried out using morphological methods for studying sections of biopsy specimens of burn wounds of the skin of animals at various periods of healing. The stimulating effect of TES on regenerative processes in wounds was revealed. When using TES in animals with solid and mosaic burns, there was a shortening of the wound healing time by 1.64 times compared with the control group of untreated animals.
Представлены результаты применения метода клеточной терапии с использованием мезенхимальных стромальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани, и лимбальных эпителиальных стволовых клеток глаза кроликов в стимуляции регенеративного процесса при щелочном ожоге роговицы 2-й степени в эксперименте. Установлено, что введение стволовых клеток в виде перилимбальных субконъюнктивальных инъекций ускоряло эпителизацию ожоговой раны роговицы у животных, уменьшало отек стромы и способствовало формированию менее интенсивного помутнения роговой оболочки при сопоставлении с группой сравнения. Полученные данные свидетельствуют о благоприятном воздействии клеточной терапии на процессы регенерации при химическом ожоге роговицы и могут послужить основанием для дальнейшей разработки метода с целью его применения в клинической практике. The results of cell therapy using mesenchymal stromal stem cells obtained from adipose tissue and limbal epithelial stem cells of the rabbit eye in stimulating the regenerative process in case the corneal alkaline 2nd stage burn in the experiment are presented. It was found that the introduction of stem cells in the form of perilimbal subconjunctival injections accelerated the epithelialization of the corneal burn wound in animals, reduced the stromal edema and contributed to the formation of less intense corneal opacity when compared with the comparison group. The obtained data indicate a favorable effect of cell therapy on regeneration processes in alkaline corneal burns and can serve as a basis for further development of the method with a view to its application in clinical practice.
The nature and ways of isolation and cultivation in vitro of keratinocytes and fibroblasts, the main cellular components of skin to prepare a new biomedical product, tissue dermal equivalent were considered. The main attention was payed to optimization of upbuilding dermal cell biomass including selection of medium compositions and conditions of cultivation. The information was given on main parameters of cell cultures as proliferation activity, viability and phenotype of the cells. Genotoxicity of fibroblasts and biocompatibility of the cells with organic matrixes to find the optimal carrier for cellular elements of tissue dermal equivalent were studied. The composition, the process of preparation of tissue dermal equivalent and perspectives of its practical application were discussed.
In recent years the autologous stem cells of front cornea epithelium (CSC) are increasingly used in the treatment of degenerative diseases of this transparent part of the outer shell of the eye. Limb is considered as a specialized storage for these cells in eye. A number of techniques for isolation of stem cells from limb epithelium and their cultivation in vitro were developed. Goal of the work: To analyze the possibilities of two methods of cultivation of epithelial stem cells front epithelium of cornea (CSC), explants and suspension ones by criteria of efficiency of proliferation, time consumption and constancy of morphology and function parameters of cell cultures. To study of biocompatibility of CSC with commercial gel preparations for its application as an ingredient of biocomposite to use in clinical practice. The primary multilayer CSC cultures were obtained by two methods (explant and suspension) from biopsies of intact parts of cornea limb of 10 patients at the age from 39 to 73 years suffering different types of ceratopathies. Under comparative analysis of CSC cultures their viability, proliferation potential and immunophenotype were investigated. It was shown that explant method is more effective as compared with suspension one as it allows to gain the significant amount of cells with epithelium like morphology. The cell population was presented primarily by epithelium CSC: 95% of cells synthesized K19+ protein. CSC proliferation index of cells isolated by explant method was by 3.5-4 times higher, the time of doubling of population at cultivation in DMEM/F12 medium with 10 ng/ml of EGF was 48 h. Using explant method from one limb biopsy (1 х2 mm) a biomass of CSC in amount of 4 ± 1,2 mln during 3-4 weeks (1-2 passages) was obtained. It was show under investigation for biocompatibility of cells with a number of commercial gel preparations that preparation Provisk is the best on this indicator and this allows to recommend it as a carrier for cells when biomedical cell product are produced.
Abstract—2-Hexadecenal is an unsaturated aldehyde that is formed during the free radical destruction of sphingolipids under oxidative stress and exhibits biological activity by inhibiting proliferation and inducing apoptosis. The results of studying the modifying effect of this aldehyde on the redox processes that occur in rat C6 glioma cells are presented. It has been shown that cultivation of cells with 2-hexadecenal (at concentrations from 3.5 to 35 μmol/L) leads to a significant increase in the yield of menadione-induced superoxide anion radicals; and at higher concentrations, to its decrease. It has been revealed that under the action of 2-hexadecenal on cells, the additional production of $${\text{O}}_{2}^{{\centerdot - }}$$ is completely suppressed in the presence of inhibitors of stress-activated MAP kinases involved in apoptosis triggering, such as JNK, p38, and ERK1/2. The modifying effects of 2-hexadecenal begin to occur at the early stages of its interaction with cells, which is manifested in the increased production of superoxide anion radicals by mitochondria and a decrease in the intracellular level of reduced glutathione. It has been suggested that the modification of the redox state of C6 cells occurs at the initial stage of the intracellular signaling process, in which 2-hexadecenal plays the role of a signaling molecule.
The aim of the study was to assess experimentally the possibility of using mesenchymal stem cells (MSC) and bioplastic material Collost for gingival recession treatment based on the data of morphological alterations in the tissues of pathologically transformed periodontium. Materials and Methods. Random-bred white female rats (60 specimens) were used as a model in the experiment. The operative intervention was performed in the area of incisors of the upper and lower rat jaws. Before the investigations, 1-2 ml of the adipose tissue were harvested from one specimen under sterile conditions in order to obtain allogeneic mesenchymal stem cells. All animals were divided into 5 groups (10 rats in each group) depending on the selected method of treatment: group 1 - experimental gingival recession without treatment; group 2 - treatment with physiological solution; group 3 - experimental gingival recession treatment with 7% Collost gel; group 4 - experimental gingival recession treatment with MSC; group 5 - experimental gingival recession treatment with MSC and 7% Collost gel. The control group, intact rats, consisted of 10 laboratory animals with a healthy gingiva. The creation of a model of the experimental gingival recession was carried out by mechanical V-shaped excision of periodontal tissues. Results. The isolated form of 7% Collost gel (a bioplastic collagen material) serves in the process of biodegradation as a matrix for the formation of the native connective tissue, provides adhesion of the stem cells and their transformation into pro- and fibroblasts. 7% Collost gel facilitates the reduction of gingival recession and gingival pocket depth, stimulates the process of epithelization. Injections of cell transplant suspension in physiological solution activate the processes of fibroblast differon cell proliferation and cell transformation. The cell transplant suspension in the sterile bioplastic 7% Collost gel enhances the gel and stem cell effects, contributes to the elimination of the atrophic and dystrophic changes in the gums, increase of mechanical strength, reduction of gingival recession and gingival pocket depth.
Цель. Оценить возможность применения культивированных дермальных фибробластов на полимерных биодеградируемых матрицах для лечения повреждений кожного покрова в эксперименте. Материал и методы. Исследование выполнено на 90 крысах линии Wistar массой тела 180-200 г, с чистыми ранами диаметром 2,5 см. Было сформировано 6 групп – по животных в каждой. Культуру дермальных фибробластов выделяли из кожи новорожденных крыс; для накопления необходимой биомассы клеток проводили субпассирование. В 1 группе (контроль) клеточные биопрепараты не применялись. В группах 2-6 для лечения экспериментальных ран были использованы биодеградируемые матрицы (фосфат декстрана либо полилактид) как без клеточного биопрепарата, так и с содержанием культивированных фибробластов в количестве от 250×103 до 700×103 клеток на один раневой дефект. Выводы о влиянии дермальных фибробластов на полимерных биодеградируемых матрицах на раневой процесс делали на основании сравнительного анализа результатов компьютерной планиметрии и морфологического исследования. Результаты. На всех этапах (7, 14, 21, 28 сутки) эксперимента минимальная скорость заживления была зарегистрированы в группе 1. Шестая группа, в которой в рану вносили полилактид, содержащий 700×103 клеток, характеризовалась максимальными – относительно остальных групп – значениями скорости заживления. В микропрепаратах 6 группы на 21 сутки эксперимента отмечена полная эпителизация раневого дефекта. Выявлено наличие сильной прямой корреляционной связи между количеством трансплантированных клеток и скоростью заживления раневых дефектов на 7 сутки (ρ=0,923), 14 сутки (ρ=0,924), а также 21 сутки эксперимента (ρ=0,914). Заключение. В условиях эксперимента установлено, что локальное применение культивированных дермальных фибробластов на полимерных биодеградируемых матрицах (фосфат декстрана и полилактид) ведет к достоверному сокращению сроков эпителизации раневых дефектов. Ключевые слова: фибробласты кожи крысы, фосфат декстрана, полилактид, биодеградируемые матрицы, лечение ран, эпителизация, эксперимент
The review of literature data and own results of the authors on skin structure, and skin structural components epidermis, derma and hypoderm are given. The special attention for derma intercellular matrix and role of fibroblasts in its shaping was paid. The methods of isolation and cultivation of fibroblasts and collagen isolation from connective tissue and development prospects of this biotechnology direction were described. The creation of artificial derma and tissue equivalents and its application in clinic praxis to treat the skin damages under the action of chemical and physical factors were considered.
The human adipose-derived mesenchymal stem cells was shown to be hepatic differentiated under influenceof inductor factors. The differentiation of MSCs was induced by fibroblast growth factor-4, hepatocytegrowth factor, oncostatin M and dexamethasone. The influence of quercetin on the hepatic differentiation ofMSCs in culture was investigated. The adding quercetin into induction medium (1 or 10 mmol/l) enhanced themanifestation of signs of hepatic differentiation MSCs such as urea secretion, cytokeratin 19 and a-fetoproteinsynthesis. Quercetin modulating action on the CYP1A — cytochrome P450 activity in differentiated cells wasfound. MSCs which was differentiated in the presence of quercetin had a higher viability and resistance to oxidativestress.
The resistance to the oxidative stress, the proliferative activity, the immunophenotype stability, and the ability to differentiate in the adipogenic direction of MSCs from adipose tissue of rats after the incubation of cells in the presence of quercetin has been investigated. The cultivation of MSCs in the presence of 100 nM – 100 mM quercetin enhances the antioxidant defense system activity and the resistance of cells to the oxidative stress, decreases the intracellular ROS content (hydrogen peroxide), and inhibits the adipogenic differentiation of cells. At concentrations of 10–100 nM, polyphenol has a stimulating effect on the proliferative activity of MSCs and does not affect the immunophenotype of cells. At concentrations of 10–100 mM, quercetin decreases the proliferative activity of the cells and changes the expression of markers of multipotent MSCs CD29, CD44, and CD90.
КУЛЬТИВИРОВАННЫХ ФИБРОБЛАСТОВ КОЖИ ЧЕЛОВЕКАУО «Белорусский государственный медицинский университет» 1 , ГНУ «Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси» 2 , Республика БеларусьЦель.Определить физические параметры поляризованного светодиодного излучения (ПСИ), которые обеспечивают стимуляцию пролиферативной активности (ПА) фибробластов кожи человека в культуре.Материал и методы.В контрольной группе культивированные фибробласты кожи человека (ФКЧ) не облучали.В 16 опытных группах на монослойные культуры клеток действовали монохроматическим ПСИ, раздельно или последовательно используя длины волн λ 1 =(0,630±0,03) мкм и λ 2 =(0,405±0,015) мкм.Учет результатов -митотической активности (МА) и ПА -проводили через 24-48 часов после облучения; морфологию культур клеток оценивали прижизненно с использованием фазово-контрастной микроскопии.Результаты.Наиболее выраженная стимуляция МА отмечалась в культурах опытных групп, подвергшихся воздействию ПСИ с λ 1 =(0,630±0,03) мкм при плотности энергии облучения (ПЭО) 10 Дж/см 2 и 15 Дж/см 2 : митотический индекс через 24 часа после облучения составил 29,7±3,10‰ и 63,0±4,44‰ соответственно, что было достоверно больше, чем в контроле.В результате оценки морфологии и накопления клеток в этих группах через 48 часов после облучения было выявлено увеличение плотности насыщения клеток в монослое за счет прироста их количества в 1,6 раза при ПЭО 10 Дж/см 2 и в 2,0 раза при ПЭО 15 Дж/см 2 , что свидетельствует о повышении ПА культивируемых ФКЧ при указанных параметрах фотовоздействия.В других опытных группах было отмечено статистически достоверное уменьшение МА по отношению к группе контроля либо отсутствие различий.Заключение.Проведенное исследование подтвердило возможность фоторегуляторного стимулирующего действия монохроматического ПСИ на пролиферацию ФКЧ в культуре при определенных параметрах облучения.Ключевые слова: фибробласты кожи человека, монослойные культуры клеток, морфология культур клеток, фазово-контрастная микроскопия, митотическая активность,
The influence of FGF2 on the efficiency of cardiomyocytes differentiation of mesenchymal stem cells (MSC) of bone marrow induced by 5-azacetidine (5-aza) was studied. The effect of FGF2 developing by the 14th day after the combined action of a differentiating agent and growth factor was manifested in an increase in Mef2A , Mef2D and Myh7B gene transcription and a rise of ionized Ca 2+ concentration in cytoplasm keeping cell viability and proliferation activity. In the presence of FGF2 this approach provided cardiomyogenesis and the increase in the formation of early precursors of cardiomyocytes.
Изучено влияние фактора роста фибробластов FG F2 на эффективность кардиомиоцитарной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, индуцированной 5-азацитидином. Положительный эффект FG F2 проявляется в увеличении транскрипции генов Mef2A, Mef2D и Myh7B и росте концентрации в цитоплазме ионизированного Са 2+ при сохранении жизнеспособности клеток на высоком уровне. Эффект развивается к 14-м суткам после сочетанного действия дифференцирующего агента и ростового фактора. В результате внесения в среду роста клеток FG F2 появляется возможность обеспечить кардиомиогенез и увеличить выход ранних предшественников кардиомиоцитов.
A new, long-acting form of prospidine was formulated by immobilization of the cytostatic agent on biodegradable dextran phosphate. Results from in vitro and in vivo studies of the antitumor activity of the long-acting prospidine formulation are presented. In vitro experiments established that the rate of release of prospidine from the hydrogel slowed with increases in the polymer:carrier mass ratio. Experiments using a Zaidel's hepatoma model showed an increase in the antitumor activity of the long-acting prospidine formulation as compared with native substance.