ЗАМЕСТИТЕЛЬНАЯ ПЛАСТИКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНИРОВАННОЙ МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ СЕКРЕЦИИ МЕЗЕНХИМНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА И КОЛЛАГЕНА I ТИПА


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Цель исследования: проблема заместительной пластики мочевого пузыря по-прежнему остается актуальной, несмотря на широкое использование кишечной цистопластики, в связи со сложностью операции и потенциально высоким риском осложнений. Перспективной альтернативой считается использование биоинженерных конструкций на основе препаратов коллагена, включающих стволовые клетки или продукты их секреции. Материалы и методы исследования: для оценки эффективности этого метода цистопластики проведено 14 хронических экспериментов на кроликах-самцах, которым выполнили резекцию мочевого пузыря с замещением образовавшегося дефекта мембраной из коллагена I типа (1-я серия, 5 кроликов) или мембраной того же состава, включающей кондиционированную среду, содержащую продукты секреции мезенхимных стволовых/стромальных клеток жировой ткани (МСКЖТ) человека (2-я серия, 5 кроликов). В группе сравнения (4 кролика) была проведена резекция мочевого пузыря и ушивание дефекта без заместительной цистопластики (3-я серия). Результаты: через 1 мес после операции во всех случаях выявляли полную эпителизацию внутренней поверхности имплантата с замещением коллагеновой основы имплантата тканями организма. При этом в 1-й серии коллагеновый имплантат замещался преимущественно соединительной тканью с врастанием единичных гладкомышечных клеток, тогда как во 2-й серии новообразованная стенка мочевого пузыря содержала массу гладкомышечных клеток, врастающих в коллагеновый матрикс и формирующих мышечную оболочку. В 3-й серии также выявлялась регенерация мышечной оболочки в области рубца, но с меньшей интенсивностью, что подтверждено данными морфометрии. Во 2-й серии происходила более активная васкуляризация коллагенового имплантата за счет неоангиогенеза, интенсивность которой превышала активность этого процесса в 3-й и особенно в 1-й сериях. Функциональные исследования показали, что в 1-й и 3-й сериях функциональная емкость мочевого пузыря оказалась сниженной, тогда как во 2-й серии она приближалась к нормальным значениям. При выполнении цистометрии наполнения динамика роста внутрипузырного давления во 2-й серии была близка к норме, а в 1-й и 3-й сериях уже после инфузии небольшого объема физиологического раствора отмечался выраженный подъем внутрипузырного давления, что свидетельствовало о сниженной комплаентности реконструированного мочевого пузыря. Обсуждение: полученные результаты свидетельствуют, что имплантаты на основе коллагена 1-го типа можно эффективно использовать для замещения части стенки мочевого пузыря, но более перспективно использование биоинженерных конструкций на коллагеновой основе, содержащих стимуляторы клеточной регенерации, секретируемые стволовыми клетками в среду их культивирования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Кирпатовекий

Медицинский научно-образовательный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова; НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н. А. Лопаткина - филиала ФГБУ НМИРЦ Минздрава России

Email: vladkirp@yandex.ru
д.м.н., профессор, врач; заведующий отделом экспериментального моделирования урологических заболеваний Москва

Д. М. Камалов

Медицинский научно-образовательный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

Email: davidffm@mail.ru
врач-уролог Москва

А. Ю. Ефименко

Институт регенеративной медицины Медицинского научно-образовательного центра МГУ имени М. В. Ломоносова

Email: efimenkoan@gmail.com
к.м.н., старший научный сотрудник Москва

П. И. Макаревич

Медицинский научно-образовательный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

Email: pavel.makarevich@gmail.com
к.м.н., старший научный сотрудник, лаборатория генно-клеточной терапии Москва

Г. Д. Сагарадзе

МГУ имени М.В. Ломоносова

Email: georgysagaradze@gmail.com
аспирант, кафедра биохимии, факультет фундаментальной медицины Москва

О. А. Макаревич

ООО «Генная и клеточная терапия»

Email: go.grigorievaolga@gmail.com
научный сотрудник Москва

П. П. Нимирицкий

МГУ имени М.В. Ломоносова

Email: nimiritsky@gmail.com
аспирант, кафедра биохимии, факультет фундаментальной медицины Москва

Е. О. Осидак

ООО «ИМТЕК»

Email: egorosidak@gmail.com
к.м.н., ведущий научный сотрудник Москва

С. П. Домогатский

Российский кардиологический научно-производственный комплекс Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: spdomo@yandex.ru
к.б.н., старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии Москва

В. К. Карпов

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: karpov@fbm.msu.ru
к.м.н., доцент кафедры урологии и андрологии факультета фундаментальной медицины Москва

Ж. А. Акопян

Медицинский научно-образовательный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

Email: zhanna.fbm@gmail.com
к.м.н., заместитель директора Москва

В. А. Ткачук

Медицинский научно-образовательный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

Email: tkachuk@fbm.msu.ru
академик, д.б.н., профессор, декан факультета фундаментальной медицины; Директор Института регенеративной медицины Москва

А. А. Камалов

Медицинский научно-образовательный центр Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова

Email: armais.kamalov@rambler.ru
академик РАН, д.м.н., профессор, директор; заведующий кафедрой урологии и андрологии Факультета фундаментальной медицины Москва

Список литературы

  1. Лопаткин Н.А., Даренков С.П., Чернышев И.В. Радикальное лечение инвазивного рака мочевого пузыря. Урология. 2003;4:3-8
  2. Лоран О.Б., Синякова Л.А., Митрохин А.А., Плесовский А.М., Штейнберг М.Л., Винарова Н.А. Современный взгляд на проблему интерстициального цистита. Медицинский совет. 2011;11-12:15-19
  3. Матвеев Б.П. Рак мочевого пузыря. М., 2001
  4. Abdel-Azim M.S., Abdel-Hakim A.M. Gastrocystoplasty in patients with an areflexic low compliant bladder. Eur Urol. 2003;44(2): 260-265.
  5. Hara I., Miyake H., Hara S. et al. Health-related quality of life after radical cystectomy for bladder cancer: a comparison of ileal conduit and orthotopic bladder replacement. BJU Int. 2002;89:10.
  6. Cohen A.J., Brodie K., Murthy P., Wilcox D.T., Gundeti M.S. Comparative Outcomes and Perioperative Complications of Robotic Vs. Open Cystoplasty and Complex Reconstructions. Urology. 2016 Jul 18. pii: S0090-4295(16)30410-1. doi:10.1016/j. urology.2016.06.053.
  7. Даренков С.П., Кривобородов Г.Г., Котов С.В., Дзитиев В.К., Проскоков А.А., Пинчук И.С. Осложнения радикальной цистэктомии с орто- и гетеротопической кишечной пластикой (обзор литературы). Вестник Российского государственного медицинского университета. 2013;4:49-53
  8. Семенякин И.В., Васильченко М.И., Зеленин Д.А., Яшин Е.А. Осложнения после цистэктомии и их лечение. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2012;4-1(86):84-86
  9. Chang S.S., Cookson M.S., Baumgartner R.G., Wells N., Smith J.A. Jr. Analysis of Early Complications After Radical Cystectomy: Results of a Collaborative Care Pathway. J. Urol. 2002;167:2012-2016.
  10. de Freitas Filho L.G., Carnevale J., Leao J.Q., Schor N., Ortiz V. Gastrocystoplasty and chronic renal failure: an acid-base metabolism study. J. Urol. 2001;166(1):251 -254.
  11. Lin H.K., Madihally S.V., Palmer B., Frimberger D., Fung K.M., Kropp B.P. Biomatrices for bladder reconstruction. Adv Drug Deliv Rev. 2015;82-83:47-63. doi: 10.1016/j.addr.2014.11.020.
  12. Щукина Е.В., Сапожникова А.И. Коллаген в медицине и косметологии. Натуральная фармакология и косметология. 2005;4:29-34
  13. Бегма А.Н., Бегма И.В., Хомякова Е.К.Опыт применения коллагеновых повязок и губок Метуракол в хирургической практике. РМЖ. 2014;17:1248-1253
  14. Иванова Л.А. Коллаген в технологии лекарственных форм. М.: Медицина. 1984. 112 с
  15. Кирпатовский В.И., Ефименко А.Ю., Сысоева В.Ю., Мудрая И.С., Камалов Д.М., Акопян Ж А, Камалов А.А. Использование мембраны из коллагена 1-го типа для замещения стенки мочевого пузыря. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016;7:117-123
  16. Caione P., Boldrini R., Salerno A., Nappo S.G. Bladder augmentation using acellular collagen biomatrix: a pilot experience in exstrophic patients. Pediatr Surg Int. 2012;28(4):421-28. doi: 10.1007/s00383-012-3063-0.
  17. Tu D.D., Seth A., Gil E.S., Kaplan D.L., Mauney J.R., Estrada C.R. Jr. Evaluation of biomaterials for bladder augmentation using cystometric analyses in various rodent models. J Vis Exp. 2012;(66). pii: 3981. doi: 10.3791/3981.
  18. Joseph D.B., Borer J.G., De Filippo R.E., Hodges S.J., McLorie G.A. Autologous cell seeded biodegradable scaffold for augmentation cystoplasty: phase II study in children and adolescents with spina bifida. J Urol. 2014;191(5):1389-95. doi: 10.1016/j.juro.2013.10.103.
  19. Chun S.Y., Kwon J.B., Chae S.Y., Lee J.K., Bae J.S., Kim B.S., Kim H.T., Yoo E.S., Lim J.O., Yoo J.J., Kim W.J., Kim B.W., Kwon T.G. Combined injection of three different lineages of early-differentiating human amniotic fluid-derived cells restores urethral sphincter function in urinary incontinence. BJU Int. 2014;114(5):770-83. doi: 10.1111/bju.12815.
  20. Yuan H., Zhuang Y., Xiong J., Zhi W., Liu L., Wei Q., Han P. Human umbilical mesenchymal stem cells-seeded bladder acellular matrix grafts for reconstruction of bladder defects in a canine model. PLoS One. 2013;8(11):e80959. doi: 10.1371/journal.pone.0080959.
  21. Ma D., Ren L., Mao T. Research progress of cell sheet technology and its applications in tissue engineering and regenerative medicine. Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi. 2014;31(5):1164-1167.
  22. Kates M., Singh A., Matsui H., Steinberg G.D., Smith N.D., Schoenberg M.P., Bivalacqua T.J. Tissue-engineered urinary conduits. Curr Urol Rep. 2015;16(3):8. doi: 10.1007/s11934-015-0480-3.
  23. Qin D., Long T., Deng J., Zhang Y. Urine-derived stem cells for potential use in bladder repair. Stem Cell Res Ther. 2014;5(3):69. doi: 10.1186/scrt458.
  24. Meng L.C., Liao W.B., Yang S.X., Xiong Y.H., Song C., Liu L.Q. Seeding Homologous Adipose-Derived Stem Cells and Bladder Smooth Muscle Cells Into Bladder Submucosa Matrix for Reconstructing the Ureter in a Rabbit Model. Transplant Proc. 2015;47(10):3002-11. doi: 10.1016/j.transproceed.2015.10.035.
  25. Adamowicz J., Pokrywczynska M., Drewa T. Conditioned medium derived from mesenchymal stem cells culture as a intravesical therapy for cystitis interstitials. Med Hypotheses. 2014;82(6):670- 73. doi: 10.1016/j.mehy.2014.02.027.
  26. Pokrywczynska M., Jundzill A., Bodnar M., Adamowicz J., Tworkiewicz J., Szylberg L., Debski R., Marszalek A., Drewa T. Do mesenchymal stem cells modulate the milieu of reconstructed bladder wall? Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2013;61(6):483-93. doi:10.1007/ s00005-013-0249-7.
  27. Bury M.I., Fuller N.J., Wethekam L., Sharma A.K. Bone marrow derived cells facilitate urinary bladder regeneration by attenuating tissue inflammatory responses. Cent European J Urol. 2015;68(1):115-20. doi: 10.5173/ceju.2015.01.526.
  28. Loai Y., Yeger H., Coz C., Antoon R., Islam S.S., Moore K., Farhat W.A. Bladder tissue engineering: tissue regeneration and neovascularization of HA-VEGF-incorporated bladder acellular constructs in mouse and porcine animal models. J Biomed Mater Res A. 2010;94(4):1205-15. doi: 10.1002/jbm.a.32777.
  29. Domingos A.L., Garcia S.B., Bessa Junior Jd, Cassini M.F., Molina C.A., Tucci Junior S. Expression of VEGF and collagen using a latex biomembrane as bladder replacement in rabbits. Int Braz J Urol. 2012;38(4):536-543.
  30. Chen W., Shi C., Yi S., Chen B., Zhang W., Fang Z., Wei Z., Jiang S., Sun X., Hou X., Xiao Z., Ye G., Dai J. Bladder regeneration by collagen scaffolds with collagen binding human basic fibroblast growth factor. J Urol. 2010;183(6):2432-39. doi: 10.1016/j.juro.2010.02.042.
  31. Yang B., Zhou L., Peng B., Sun Z., Dai Y., Zheng J. In vitro comparative evaluation of recombinant growth factors for tissue engineering of bladder in patients with neurogenic bladder. J Surg Res. 2014;186(1):63-72. doi: 10.1016/j.jss.2013.07.044
  32. Roelofs L.A., Oosterwijk E., Kortmann B.B., Daamen W.F., Tiemessen D.M., Brouwer K.M., Eggink A.J., Crevels A.J., Wijnen R.M., van Kuppevelt T.H., Geutjes P.J., Feitz W.F. Bladder Regeneration Using a Smart Acellular Collagen Scaffold with Growth Factors VEGF, FGF2 and HB-EGF. Tissue Eng Part A. 2016;22(1-2):83- 92. doi: 10.1089/ten.TEA.2015.0096.
  33. Lee J.N., Chun S.Y., Lee H.J., Jang Y.J., Choi S.H., Kim D.H., Oh S.H., Song P.H., Lee J.H., Kim J.K., Kwon T.G. Human Urine-derived Stem Cells Seeded Surface Modified Composite Scaffold Grafts for Bladder Reconstruction in a Rat Model. J Korean Med Sci. 2015;30(12):1754-63. doi: 10.3346/jkms.2015.30.12.1754.
  34. Chen W., Shi C., Hou X., Zhang W., Li L. Bladder acellular matrix conjugated with basic fibroblast growth factor for bladder regeneration. Tissue Eng Part A. 2014;20(15-16):2234-42. doi: 10.1089/ten.TEA.2013.0730.
  35. Lorentz K.M., Yang L., Frey P., Hubbell J.A. Engineered insulin-like growth factor-1 for improved smooth muscle regeneration. Biomaterials. 2012;33(2):494-503. Doi: 10.1016/j. biomaterials.2011.09.088.
  36. Vardar E., Larsson H.M., Engelhardt E.M., Pinnagoda K., Briquez P.S., Hubbell A., Frey P. IGF-1-containing multi-layered collagen-fibrin hybrid scaffolds for bladder tissue engineering. Acta Biomater. 2016;41:75-85. doi: 10.1016/j.actbio.2016.06.010.
  37. Zhou L., Yang B., Sun C., Qiu X., Sun Z., Chen Y., Zhang Y., Dai Y. Coadministration of platelet-derived growth factor-BB and vascular endothelial growth factor with bladder acellular matrix enhances smooth muscle regeneration and vascularization for bladder augmentation in a rabbit model. Tissue Eng Part A. 2013;19(1-2):264-76. doi: 10.1089/ten.TEA.2011.0609.
  38. Jiang X., Lin H., Jiang D., Xu G., Fang X., He L., Xu M., Tang B., Wang Z., Cui D., Chen F., Geng H. Co-delivery of VEGF and bFGF via a PLGA nanoparticle-modified BAM for effective contracture inhibition of regenerated bladder tissue in rabbits. Sci Rep. 20168;6:20784. doi: 10.1038/ srep20784.
  39. Jiang X., Xiong Q., Xu G., Lin H., Fang X., Cui D., Xu M., Chen F., Geng H. VEGF-Loaded Nanoparticle-Modified BAMAs Enhance Angiogenesis and Inhibit Graft Shrinkage in Tissue-Engineered Bladder. Ann Biomed Eng. 2015;43(10):2577-86. Doi: 10.1007/ s10439-015-1284-9.
  40. Xiong Q., Lin H., Hua X., Liu L., Sun P., Zhao Z., Shen X., Cui D., Xu M., Chen F., Geng H. A nanomedicine approach to effectively inhibit contracture during bladder acellular matrix allograft-induced bladder regeneration by sustained delivery of vascular endothelial growth factor. Tissue Eng Part A. 2015;21(1-2):45-52. doi: 10.1089/ten. TEA.2013.0671.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО «Бионика Медиа», 2016

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах