Применение коллагенового скаффолда и амниотической мембраны с культивируемыми стволовыми клетками лимба для устранения лимбальной недостаточности: экспериментальное исследование

Цель: сравнительный анализ применения коллагенового скаффолда (КС) и амниотической мембраны (АМ) с культивируемыми лимбальными стволовыми клетками (ЛСК) для устранения лимбальной недостаточности. Материал и методы. Исследование выполнено на 40 половозрелых кроликах (80 глаз) породы шиншилла. Все животные были разделены на четыре группы по 10 животных в каждой для проведения двух серий экспериментальных исследований с КС и АМ в качестве носителей ЛСК. После создания модели лимбальной недостаточности и поверхностной кератэктомии в экспериментальных группах применяли КС и АМ с культивированными ЛСК, в контрольных группах – КС и АМ, не содержавшие клеток. Результаты. На 90-й день после трансплантации в экспериментальных группах наблюдали заметное повышение прозрачности роговицы. Эпителиальный покров был гладкий, с блестящей поверхностью, не окрашивался флюоресцеином. В контрольных группах регистрировали выраженное помутнение стромы роговицы, ее васкуляризацию, персистирующие эрозии. По результатам импрессионной цитологии и гистологического исследования в экспериментальных группах обнаружен нормальный многослойный неороговевающий эпителий с базальной мембраной, не содержащий бокаловидных клеток. В контрольных группах эпителий содержал бокаловидные клетки, имел различное число рядов, встречались эрозии. Заключение. Трансплантация на поверхность роговицы носителей с культивированными ЛСК дает возможность создать их депо, достаточное для восстановления эпителия роговичного фенотипа.

1. Александрова О.И., Околов И.Н., Хорольская Ю.И. [и др.]. Возможности клеточных технологий для рациональной фармакотерапии глазных патологий // Современные технологии в офтальмологии. 2017. Т. 20, № 7. C. 5–7.

2. Александрова О.И., Хорольская Ю.В., Майчук Д.Ю. [и др.]. Исследование общей цитотоксичности антибиотиков аминогликозидного и фторхинолонового ряда на клеточных культурах // Вестник офтальмологии, 2015. Т. 131, № 5. C. 39–48.

3. Безушко А.В., Дубовиков А.С., Куликов А.Н. [и др.]. Модификация механической модели лимбальной недостаточности // Офтальмология. 2018. Т. 1, № 15. С. 51–57.

4. Колобов К.А., Дубовиков А.С., Конкиева А.В. [и др.]. Об успешном культивировании лимбальных эпителиальных клеток роговичного эпителия в эксперименте // Невские горизонты – 2016: мат. науч. конф. СПб., 2016. С. 497–499.

5. Черныш В.Ф., Бойко Э.В. Ожоги глаз. Состояние проблемы и новые подходы. СПб.: Бастион, 2008. С. 11–17.

6. Baylis O., Figueiredo F., Henein C. [et al.]. 13 years of cultured limbal epithelial cell therapy: a review of the outcomes // J. Cell. Biochem. 2011 Vol. 112, No. 4. P. 993–1002.

7. Chae J.J., Ambrose W.M., Espinoza F.A. [et al.]. Regeneration of corneal epithelium utilizing a collagen vitrigel membrane in rabbit models for corneal stromal wound and limbal stem cell deficiency // Acta Ophthalmologica. 2015. Vol. 93, No. 1. P. e57–e66.

8. Chandrakasan G., Torchia D.A., Piez K.A. Preparation of intact monomeric collagen from rat tail tendon and skin and the structure of the nonhelical ends in solution // Journal of Biological Chemistry. 1976. Vol. 251, No. 19, P. 6062–6067.

9. Glowacki J., Mizuno S. Collagen scaffolds for tissue engineering // Biopolymers 2008. Vol. 89, No. 5. P. 338–344.

10. Haagdorens M., Van Acker S.I., Van Gerwen V. [et al.]. Limbal stem cell deficiency: current treatment options and emerging therapies // Stem Cells International. 2016. Vol. 2016, No. 4. 22 p.

11. Kim K.H., Mian S.I. Diagnosis of corneal limbal stem cell deficiency // Current Opinion in Ophthalmology. 2017. Vol. 28, No. 4, P. 355–362.

12. Meller D., Pires R.T.F., Tseng S.C.G. Ex vivo preservation and expansion of human limbal epithelial stem cells on amniotic membrane cultures // Br. J. Ophthalmol. 2002. Vol. 86, No. 4. P. 463–471.

13. Niknejad H., Peirovi H., Jorjani M. [et al.]. Properties of the amniotic membrane for potential use in tissue engineering // Eur. Cells Mater. 2008. Vol. 15, No. 15. P. 88–99.

14. Sefat F., McKean R., Deshpande P. [et al.]. Production, sterilisation and storage of biodegradable electrospun PLGA membranes for delivery of limbal stem cells to the cornea // Procedia Engineering. 2013. No. 59. P. 101–116.

15. Shortt A.J., Secker G.A., Notara M.D. [et al.]. Transplantation of ex vivo cultured limbal epithelial stem cells: a review of techniques and clinical results // Surv. Ophthalmol. 2007. Vol. 52, No. 2. P. 483–502.