Биотехнологични методи за моделиране на пълнослойната структура на кожата
За изкуственото формиране на пълноценна структура и възстановяването на функциите на кожата е необходимо да има всички клетъчни елементи, които обикновено присъстват в нея. Напоследък се обръща все повече внимание на създаването на in vitro сложни структури и композиции, които включват не само клетки от епидермален и мезенхимален произход, но и елементи от извънклетъчния матрикс.
Условно клетъчните състави, получени чрез биотехнологични методи, могат да бъдат разделени на две групи:
различни варианти на живия кожен еквивалент, състоящ се от така наречения дермален еквивалент (колагенов гел с инокулирани в състава му живи фибробласти), върху чиято повърхност се култивират епидермални клетки;
култивирани заместители на кожата. Известни са и състави, които заемат междинно положение между двете посочени групи.
Освен това е възможно да се получи пълнослойна структура на кожата въз основа на използването на хирургични техники за присаждане на кожа и биотехнологични методи.
Значението на прехвърлянето на сложни състави от различни видове клетки към повърхности на раната се доказва от следните данни. Известно е, че процесите на пролиферация и диференциация на кератиноцитите протичат по-добре в присъствието на фибробласти [Robert M. et al., 1995]. От своя страна кератиноцитите също влияят върху функционалното състояние на фибробластите. И така, разположен на повърхността на дермалния еквивалент на CC, според M. Lacroix et al. (1995) влияят на вида колаген, произвеждан от FB. M. Archambault и др. (1995) посочват, че биологично активните вещества, секретирани от фибробластите, влияят върху пролиферацията и миграцията на меланоцитите. S. Inokuchi и др. (1995) изследват ефекта на клетките на съединителната тъкан (FC) на различнипроизход върху оцеляването на човешки кератиноцити, трансплантирани като суспензия под кожата на BALB/C nu/scid мишки (животински линии с отслабена имунна система) без и в комбинация с FB. При използване на фибробласти, изолирани от дермата, под кожата на животните се образуват епидермални кисти, чиято структура наподобява структурата на човешкия епидермис и съществува в продължение на 24 седмици (през целия период на наблюдение). Когато CC беше трансплантиран заедно с фибробласти от друг произход (от човешки костен мозък и мускулна фасция, както и от дерма на мишка), кистите регресираха след 6 седмици.
През 1981 г. E. Bell и др. (1983), за да пресъздадат структурата на целия слой на кожата, те предложиха да се прехвърли върху повърхностите на раната сложен състав, състоящ се от дермален еквивалент (DE), симулиращ дермата, на повърхността на която се отглеждат кератиноцити. За да се получи DE, кожните фибробласти се смесват с колаген, плазма и растежна среда, което води до образуването на гел. След известно време настъпи свиването на гела, което значително намаля (с 5 пъти или повече) по размер. Дермалният еквивалент, като правило, плува и изпъква леко над повърхността на хранителната среда. Степента на свиване на дермалния еквивалент зависи от броя на инокулираните в него клетки и, обратно пропорционално, от концентрацията на използвания колаген. Фибробластите, включени в гела, първо разтягат цитоплазмените крака, прикрепят ги към фибрилите и след това ги издърпват нагоре [Bell E., 1981]. Активната кондензация на фибрилите води до освобождаване на течност от гела и намаляване на разстоянието между фибрилите, които заемат подредена структура в близост до клетките и се подреждат под формата на снопове. 1-2 седмици след началото на ин витро култивиранетодермалният еквивалент (със или без кератиноцитни листове) е подобен по консистенция на жизнеспособната тъкан. Това е полупрозрачна еластична маса. След известно време FP, включени в дермалния еквивалент, престават да включват нуклеинови киселини, което показва инхибирането на синтетичните процеси в тях и спирането на тяхното възпроизвеждане. В този момент дермалния еквивалент е зрял. Предимството на дермалния еквивалент е, че клетките в него са в активно функционално състояние, близко до това в кожата, имат много от фенотипните особености, характерни за нормалните ФБ. По-специално, фибробластите в гела са способни да синтезират перинуклеарна пероксидаза, което не може да се направи от клетки в култура като монослой. 95% от произведения FB в дермалния еквивалент на колаген е включен в структурата на гела [Bell E., 1983].