Клеточная и генная терапия стволовыми клетками эпидермиса

Эпидермальные стволовые клетки можно культивировать и увеличивать их количество в тканевых культурах. За счет этого возможно использование стволовых клеток в лечении больных с ожогами. При этом берется биопсия участка неповрежденной кожи, которая также содержит и стволовые клетки, после чего их количество увеличивается ex vivo, и они вводятся в пораженную кожу.

Ткань трансплантата переносится на предварительно очищенную раневую поверхность и формирует новую кожу, способную существовать на этом месте годами. Такой метод сейчас считается стандартом терапии во многих ожоговых отделениях. В случае трансплантации эпителия важно понимать, что вместе с кожей не будут перенесены придатки кожи, такие как волосяные фолликулы, сальные или эккринные потовые железы, поскольку технологии для морфогенеза этих структур еще не разработаны.

Отсутствие придатков в трансплантированной коже приводит к повышенной хрупкости и сухости из-за отсутствия сальных желез и плохой терморегуляции из-за отсутствия потовых желез. Указанные проблемы свидетельствуют об острой необходимости разработки методов дублирования in vitro морфогенеза придатков кожи. Выращенные ex vivo эпидермальные кератиноциты можно использовать также для лечения язв и других хронических повреждений кожи.

Стволовые клетки эпидермиса и генная терапия. Удобство доступа к коже делает ее привлекательным объектом для генной терапии. В данном случае первая цель заключается в коррекции мутантных генов в стволовых клетках ex vivo и пересадке получившегося нормализованного трансплантата пациенту. Вторая цель состоит в коррекции дефектной экспрессии определенных белков, секретируемых стволовыми клетками, вслед за чем следует перенос «исправленного» эпителия пациенту.

Хотя использование эпидермальных клеток, включая стволовые, было предложено более десятилетия назад, до настоящего времени не существует способа применить метод в клинической практике. Вероятно, склонность эпителия к вертикальной пролиферации, а не к латеральному распространению, препятствует клиническому применению данных методов. Тем не менее, генная терапия находится пока на ранней стадии развития, поэтому идентификация и мечение мультипотентных стволовых клеток эпидермиса, так же как и выявление факторов латеральной миграции клеток в процессе заживления ран, способны привести к прорыву в клиническом применении генной терапии.

Кроме того, выглядят многообещающе такие способы управления кератиноцитами, как использование малых интерферирующих РНК.

В этой и последующих статьях на сайте описаны основные свойства эпидермальных стволовых клеток и некоторые техники их изучения. В этом отношении эпидермальные стволовые клетки вместе с перемещающимися к поверхности и полностью прошедшими дифференцировку кератиноцитами играют важную роль в функционировании кожи и ее восстановлении после повреждения. Для лучшей идентификации эпидермальных стволовых клеток и кератиноцитов, перемещающихся к поверхности кожи, необходимы дополнительные исследования, возможно, с применением новейших технологий.

В особенности много исследований должно быть направлено на понимание молекулярных «переключений», которые регулируют гомеостаз, восстановление поврежденной кожи и определение дальнейшей судьбы стволовых и перемещающихся к поверхности клеток эпидермиса. Чрезвычайно важно понять также механизмы, лежащие в основе «целеуказания» стволовых клеток и их латеральной миграции при заживлении ран, так как разрешение этих вопросов является критически важным для воплощения в реальность таких замыслов, как создание искусственных клеток и генная терапия. Наконец, необходимо понять, что не существует «чистой» популяции стволовых клеток.

Напротив, каждый новый открытый клеточный маркер и селектируемая детерминанта, равно как и каждый новый метод функционального анализа важен для разработки новых методов лечения кожных заболеваний и новообразований кожи.

Функциональная организация эпидермиса
Функциональная организация интерфолликулярного эпидермиса: концепция структурных эпидермальных пролиферативных единиц.
Интерфолликулярный эпидермис кожи определенных участков тела гистологически организован в колонки, которые принято обозначать как «структурные эпидермальные пролиферативные единицы»;
каждая такая единица состоит приблизительно из десяти базальных клеток, включая единственную предполагаемую стволовую клетку (на рисунке обозначена желтым),
непосредственные ее производные — временно делящиеся дочерние клетки (обозначены голубым), ранние дифференцированные клетки (обозначены фиолетовы).
Более дифференцированные кератиноциты (обозначены зеленым), а затем зрелые безъядерные чешуйки расположные прямо над ними, в виде упорядоченной структуры, возвышающейся над базальным слоем.
Структурные эпидермальные пролиферативные единицы представляют собой функционально независимые объединения самообновляющихся эпидермальных клеток,
полностью зависимых от единственной предполагаемой стволовой клетки, необходимой для пожизненного обновления клеток.
Постоянное самообновление в пределах базального слоя кожи компенсирует непрерывную потерю дифференцированных кератиноцитов — чешуек с ее поверхности.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Классификация кератинов человека"

Оглавление темы "Гистология, физиология кожи.":
  1. Клеточная и генная терапия стволовыми клетками эпидермиса
  2. Классификация кератинов человека
  3. Кератиновые белки промежуточных филаментов клеток кожи
  4. Экспрессия генов кератина при дифференцировке эпидермиса
  5. Функции кератина в эпидермисе и коже в целом
  6. Патология кератина как причина кожных болезней
  7. Роговой конверт эпидермиса - состав, функции
  8. Защитная и барьерная функция кожи как органа
  9. Строение и защитные функции рогового слоя эпидермиса кожи
  10. Липиды рогового слоя эпидермиса кожи и его барьерная функция
Материалы подготовлены и размещены для образовательных целей медицинских работников.
Ни один из материалов не может быть применен на практике без консультации лечащего врача.
Вопросы и замечания просим присылать на адрес admin@medicalplanet.su
По адресу выше мы также оперативно предоставим вам координаты автора, заинтересовавшей вас статьи.