Penggunaan teknologi seluler untuk memperbaiki kemunculan bekas luka

Ilmu pengetahuan modern ditandai oleh pesatnya perkembangan sejumlah disiplin ilmu terkait, yang dipersatukan dengan nama umum "bioteknologi." Bagian sains ini, yang didasarkan pada kemajuan terbaru dalam biologi, sitologi, genetika molekuler, rekayasa genetika, transplantasi, bertujuan untuk menggunakan potensi besar yang melekat pada sel tumbuhan dan hewan - unit struktural dasar dari semua makhluk hidup. "Sel hidup adalah reaktor bioteknologi siap pakai yang tidak hanya proses yang mengarah pada pembentukan produk akhir, tetapi juga sejumlah lainnya yang berkontribusi untuk menjaga aktivitas katalitik sistem pada tingkat tinggi," John Woodward, 1992. Awal ilmu tentang sel diletakkan di 1665, ketika fisikawan Inggris R. Hooke menciptakan mikroskop pertama dan di steker sel yang ditemukan - selula ("sel"). Pada tahun 1829, M. Schleiden dan T. Schwann membuktikan "teori seluler", yang membuktikan bahwa semua makhluk hidup terdiri dari sel-sel. R.Virkhov pada tahun 1858 telah membuktikan, bahwa berdasarkan semua penyakit pelanggaran organisasi struktural dan metabolisme sel terjadi. Dia menjadi pendiri "patologi seluler." Kontribusi mendasar terhadap ilmu sel dibuat pada tahun 1907-1911. R. Garrison dan AA Maksimov, membuktikan kemungkinan pembiakan sel-sel di luar tubuh. Pekerjaan mereka menunjukkan bahwa untuk budidaya sel, jaringan hewan dan bagian tanaman harus diputus secara mekanis ke potongan-potongan kecil. Untuk mengisolasi sel, jaringan dipotong dengan pisau tajam atau microtome di bagian tipis, kira-kira 0,5-1,0 mm. Pembagian fisik sel disebut imobilisasi. Sel terisolasi diperoleh dengan dispersi enzimatik potongan tanaman atau jaringan. Setelah dihancurkan dengan gunting tajam, potongan-potongan tersebut diolah dengan tripsin atau kolagenase untuk mendapatkan suspensi - suspensi sel individual atau mikroagregatnya dalam medium khusus. Gel Alginat (kalsium alginat) banyak digunakan untuk melumpuhkan sel tumbuhan. Hal ini membuktikan bahwa tanaman imobilisasi dan sel hewan mempertahankan kemampuan biosintesis. Produk biosintesis seluler terakumulasi dalam sel, ekspresi mereka terjadi baik secara spontan, atau dengan bantuan zat khusus yang meningkatkan permeabilitas membran sel yang meningkat.

Budidaya sel hewan adalah proses yang jauh lebih rumit daripada budidaya sel tanaman, yang membutuhkan peralatan modern khusus, teknologi tinggi, kehadiran berbagai media, faktor pertumbuhan yang dirancang untuk menjaga kelangsungan hidup sel dan mempertahankannya dalam keadaan aktivitas fungsional tinggi. Telah ditemukan bahwa sebagian besar sel jaringan keras, seperti ginjal, hati, dan jaringan kulit bergantung pada permukaan, sehingga secara in vitro hanya dapat dikultur dalam bentuk lapisan tipis atau monolayer yang secara langsung menempel pada permukaan substrat. Panjang umur, proliferasi dan stabilitas fungsional sel yang diperoleh melalui penyebaran jaringan enzimatik sebagian besar bergantung pada substrat tempat mereka tumbuh. Diketahui bahwa semua sel yang diperoleh dari jaringan vertebrata memiliki muatan permukaan negatif, sehingga substrat bermuatan positif sesuai untuk imobilisasi mereka. Sel terisolasi yang diperoleh secara langsung dari keseluruhan jaringan dapat dipertahankan pada budaya primer dalam keadaan immobilisasi sambil mempertahankan spesifisitas dan sensitivitas tinggi selama 10-14 hari. Sel yang tidak bergerak dan bergantung pada permukaan memainkan peran penting dalam biologi saat ini, terutama peran mereka penting untuk studi klinis. Mereka digunakan untuk mempelajari siklus perkembangan sel, pengaturan pertumbuhan dan diferensiasi, perbedaan fungsional dan morfologi antara sel normal dan sel tumor. Imobilisasi monolayer sel digunakan dalam bienests, untuk penentuan kuantitatif zat aktif secara biologis, serta untuk mempelajari efek berbagai obat dan toksin pada mereka. Minat yang besar terhadap sel, sebagai alat kesehatan, telah ditunjukkan oleh dokter dari semua spesialisasi selama beberapa dekade. Ke arah ini, teknologi sel berkembang pesat.

Dengan dimulainya terapi jaringan dan sel, nama ilmuwan Rusia terkenal V.P. Filatova, yang pada tahun 1913 meletakkan dasar-dasar doktrin terapi jaringan, mempelajari hasil transplantasi kornea donor sehat kepada pasien dengan katarak .. Dalam proses bekerja dengan transplantasi kornea, dia menemukan bahwa kornea diawetkan dalam waktu dingin selama 1-3 hari pada suhu -2 -4 derajat C menjadi lebih baik dari pada segar. Dengan demikian, telah ditemukan bahwa sifat sel mengeluarkan dalam kondisi yang tidak menguntungkan beberapa zat yang merangsang proses kehidupan pada jaringan yang ditransplantasikan dan beregenerasi dalam jaringan penerima. Jaringan dan sel yang terpisah dari tubuh berada dalam keadaan mengalami, yaitu, kehidupan yang diperlambat. Di dalamnya, sirkulasi darah berhenti, dan akibatnya nutrisi. Pernapasan jaringan sangat sulit, persarafan dan trofi sangat terganggu. Berada dalam keadaan kualitatif baru, beradaptasi dengan kondisi baru keberadaan sel, mereka menghasilkan zat khusus yang memiliki khasiat obat. Zat non-protein ini dinamai oleh V.P. Filatov sebagai stimulan biogenik. Dia menetapkan, bersama dengan V.V. Skorodinskaya, bahwa bahan dari hewan dan tumbuhan dapat bebas diautoklaf pada suhu 120 derajat C selama satu jam setelah penuaan dalam kondisi yang tidak menguntungkan, sementara tidak hanya kehilangan aktivitas mereka, namun lebih diintensifkan, yang dijelaskan oleh hasil stimulan biologis dari jaringan kalengan. Selain itu, mereka kehilangan sifat antigenik, yang secara signifikan mengurangi kemungkinan penolakan. Bahan steril kaleng disuntikkan ke dalam tubuh melalui implantasi (penanaman kembali) di bawah kulit atau dalam bentuk suntikan ekstrak, mendapatkan hasil yang memadai. Juga ditemukan bahwa jaringan janin mengandung zat aktif biologis secara signifikan lebih banyak daripada jaringan dewasa, dan beberapa faktor hanya ditemukan pada embrio. Inokulasi jaringan janin tidak dirasakan oleh organisme penerima sebagai asing karena tidak adanya protein dalam struktur membran sitoplasma yang bertanggung jawab atas kekhususan spesifik jaringan dan spesifisitas (protein kompleks histokompatibilitas utama). Akibatnya, inokulasi jaringan janin manusia ke dalam tubuh manusia tidak memicu mekanisme pertahanan imunologis dan reaksi ketidakcocokan dan penolakan. VP Filatov dalam praktik medis banyak menggunakan plasenta dan kulit manusia. Kursus pengobatan terdiri dari 30-45 suntikan ekstrak jaringan dan 1-2 implan jaringan yang diautoklaf.

Setelah memulai penelitian dengan jaringan dan sel tubuh manusia dan hewan, dia memindahkan generalisasinya ke dunia tumbuhan. Membuat percobaan dengan bagian tanaman yang hidup (aloe, pisang raja, agave, atasan bit, St John's Wort, dll.), Dia menciptakan kondisi yang tidak menguntungkan bagi mereka, menempatkan daun yang dipotong di tempat yang gelap, karena untuk kehidupan tanaman itu membutuhkan cahaya. Dari gambut berlumpur dan gambut mereka juga diberi stimulator biogenik, karena lumpur dan gambut terbentuk dengan partisipasi mikroflora dan mikrofauna.

Tahap baru dalam pengembangan terapi jaringan diterima pada akhir 1970-an, ketika pengetahuan dan pengalaman yang terakumulasi selama beberapa dekade memungkinkan penggunaannya, pada tingkat kualitatif baru dari jaringan hewan dan tumbuhan dan sel untuk merawat seseorang dan memperpanjang umur aktifnya yang aktif. Jadi, di beberapa klinik dalam negeri dan sejumlah wanita asing mengalami menopause fisiologis dengan sindrom klimakterik atau dengan latar belakang ovariektomi, terapi jaringan dengan jaringan janin plasenta, hipotalamus, hati, ovarium, timus dan kelenjar tiroid. Di salah satu klinik tata rias geronto paling bergengsi di Eropa Barat, selama beberapa tahun, suntikan ekstrak yang berasal dari jaringan janin kelenjar seksual domba jantan telah digunakan untuk tujuan yang sama.

Di negara kita, pengobatan biostimulasi juga telah banyak digunakan. Pasien dengan berbagai penyakit sampai saat ini secara aktif diberi resep suntikan ekstrak plasenta, lidah buaya, kolagen, besar (biodosida), FBS, peloidodistillate, peloidin, gambut, humisol yang disiapkan sesuai metode VP Filatov. Saat ini di apotek, praktis tidak mungkin untuk membeli sediaan jaringan domestik yang sangat efektif dan murah ini dari hewan, sayuran dan mineral.

Pada dasar mendapatkan berbagai sediaan biogenik dari jaringan dan organ tubuh manusia dari produksi impor, seperti rumalon (dari jaringan tulang rawan dan sumsum tulang), actovegin (dari darah anak sapi), solcoseryl (ekstrak darah sapi), serta olahan dalam rumah - vitreous dari mata vitreous mata ternak), kerakol (dari kornea ternak), splenin (dari limpa sapi), epithalamin (dari daerah epithyseal epitel) juga merupakan studi VP Filatov. Sifat umum untuk semua sediaan jaringan adalah keseluruhan efek pada keseluruhan organisme. Dengan demikian, "Terapi Jaringan" dari Akademisi VP Filatov adalah dasar perkembangan dan petunjuk paling modern dalam operasi, imunologi, kebidanan dan ginekologi, gerontologi, kombustiologii, dermatologi dan tata rias yang terkait dengan sel dan produk biosintesisnya.

Masalah transplantasi jaringan telah mengkhawatirkan manusia sejak zaman purba. Jadi di papirus Ebers, bertanggal 8.000 SM, sudah ada penyebutan penggunaan transplantasi jaringan untuk mengimbangi cacat pada bagian tubuh tertentu. Dalam "Book of Life" ilmuwan India Sushruta, yang hidup selama 1.000 liter. BC Ada penjelasan rinci tentang pemulihan hidung dari kulit pipi dan dahi.

Kebutuhan akan kulit donor tumbuh sebanding dengan peningkatan jumlah operasi plastik dan rekonstruktif. Dalam hal ini, mulai menggunakan kulit kadaver dan janin. Ada kebutuhan untuk melestarikan sumber daya donor dan menemukan cara untuk mengganti kulit manusia dengan jaringan hewan, berbagai pilihan pemodelan kulit. Dan dalam arah inilah ilmuwan bekerja, ketika pada tahun 1941 P.Medovar pertama menunjukkan kemungkinan utama terjadinya pertumbuhan keratinosit in vitro. Langkah penting berikutnya dalam pengembangan teknologi seluler adalah karya Karasek M. Dan M. Charlton, yang pada tahun 1971 dilakukan transplantasi pertama yang berhasil keratinosit autologous dari budaya utama dari luka kelinci, menggunakan sebagai substrat untuk budidaya gel kolagen KC, sehingga meningkatkan proliferasi sel dalam budaya. J.Rheinvvald H Hijau. Telah mengembangkan teknologi untuk kultivasi serial sejumlah besar keratinosit manusia. Pada tahun 1979, Green dan rekan penulis membuka perspektif penggunaan terapeutik dari kultur seluler keratinosit dalam pemulihan kulit dengan luka bakar yang luas, setelah teknik ini, terus ditingkatkan, digunakan oleh ahli bedah di pusat pembakaran di luar negeri dan di negara kita.

Dalam proses mempelajari sel hidup, terungkap bahwa sel tidak hanya menghasilkan stimulator biogenik yang berasal dari non protein, tetapi juga sejumlah sitokin, mediator, faktor pertumbuhan, polipeptida yang berperan penting dalam mengatur homeostasis dari keseluruhan organisme. Ditemukan bahwa, di berbagai sel dan jaringan, bioregulator peptida terkandung. Yang memiliki berbagai efek biologis dan mengkoordinasikan pengembangan dan fungsi sistem multiseluler. Era penerapan kultur sel sebagai obat terapeutik dimulai. Di negara kita, tansplantasi suspensi fibroblas dan formasi keratinosit sel berlapis-lapis dalam beberapa dekade terakhir telah diadopsi dalam combobustology. Minat aktif dalam transplantasi sel kulit terbakar karena kebutuhan penutupan permukaan bakar yang cepat dan kekurangan kulit donor. Kemampuan sepotong kecil kulit untuk mengisolasi sel yang mampu menutupi permukaan luka pada 1000 dan bahkan 10.000 kali lebih besar dari pada area kulit donor terbukti sangat menarik dan penting bagi penderita combustiology dan burn. Persentase engraftment keratinosit berbeda-beda tergantung pada luas luka bakar, usia dan kondisi kesehatan pasien dari 71,5 menjadi 93,6%. Minat dalam transplantasi keratinosit dan fibroblas tidak hanya terkait dengan kemampuan untuk cepat menutup defek pada kulit, tetapi juga karena transplantasi ini memiliki potensi biologis potensial untuk memperbaiki jenis jaringan yang diperoleh sebagai hasil transplantasi. Neovaskularisasi vaskular, bantuan hipoksia, perbaikan trofik, percepatan pematangan jaringan dewasa adalah basis morfo-fungsional dari perubahan positif yang terjadi karena pelepasan faktor pertumbuhan dan sitokin yang ditransplantasikan oleh sel. Dengan demikian, berkat pengenalan ke dalam praktek klinis canggih teknologi seluler transplantasi lapisan multiseluler keratinosit autologous dan allogeneic dan fibroblas pada permukaan luka yang luas, Combustiology memiliki kesempatan tidak hanya untuk mengurangi angka kematian dipecat dengan persentase besar lesi kulit, tetapi juga untuk meningkatkan jaringan kualitas parut, yang pasti terjadi di lokasi luka bakar IIb dan IIIa dan 6 derajat. Combustiologists pengalaman yang diperoleh dalam pengobatan permukaan luka pada pasien luka bakar menyarankan ide untuk menggunakan sudah dimodifikasi Green metode dermatologi dan praktek bedah di berbagai kulit dan patologi kosmetik (trofik borok, vitiligo, nevus, epidermolisis bulosa, menghapus tato, berkaitan dengan usia perubahan kulit, serta untuk memperbaiki penampilan bekas luka).

Penggunaan keratinosit alogenik dalam operasi, combustiology dan dermatocosmetology memiliki beberapa keunggulan dibandingkan penggunaan keratinosit autologous, karena bahan seluler dapat dipersiapkan terlebih dahulu dalam jumlah tak terbatas, dikalengkan dan diterapkan jika perlu. Juga diketahui bahwa KC allogeneic memiliki aktivitas antigenik yang berkurang, karena sel Langerhans, pembawa antigen kompleks HLA, hilang dalam kultur in vitro. Untuk penggunaan KC allogeneic, juga dikatakan bahwa mereka diganti oleh orang autolog setelah transplantasi, menurut data dari pengarang yang berbeda dalam hal 10 hari sampai 3 bulan. Sehubungan dengan hal ini, bank sel telah dibuat di banyak negara, berkat transplantasi sel yang dapat diproduksi dalam jumlah yang tepat dan pada waktu yang tepat. Bank seperti itu ada di Jerman, AS, Jepang.

Minat penggunaan teknologi seluler dalam dermatofosmetologi disebabkan oleh fakta bahwa "komposisi sel" membawa potensi bioenergetik dan informasi yang kuat, berkat mana mungkin memperoleh hasil pengobatan baru secara kualitatif. Otokin dilepaskan oleh sel yang ditransplantasikan (faktor pertumbuhan, sitokinin, oksida nitrat, dan lain-lain) terutama beraksi pada fibroblas mereka sendiri, meningkatkan aktivitas sintetis dan proliferatifnya. Fakta ini sangat menarik bagi peneliti, karena fibroblast adalah sel kunci dermis, keadaan fungsional yang bergantung pada keadaan semua lapisan kulit. Juga diketahui bahwa, setelah menimbulkan trauma pada kulit dengan alat peringatan, laser, jarum dan alat lainnya, sumsum tulang belakang, jaringan adiposa dan kapiler pericyte mengisi kembali kulit dengan prekursor fibroblas batang segar, yang membantu "meremajakan" kolam sel sendiri. Mereka secara aktif mulai mensintesis kolagen, elastin, enzim, glikosaminoglikan, faktor pertumbuhan dan molekul biologis aktif lainnya, yang menyebabkan peningkatan hidrasi dan vaskularisasi dermis, meningkatkan kekuatannya,