transplantologiyaТрансплантологияTransplantologiya. The Russian Journal of Transplantation2074-05062542-0909IPO Association of Transplantologists10.23873/2074-0506-2017-9-3-226-235transplantologiya-180Research ArticleАКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТРАНСПЛАНТОЛОГИИACTUAL ISSUES OF TRANSPLANTATIONРЕПАРАТИВНЫЙ ЭФФЕКТ БИОКОНСТРУКЦИИ НА ОСНОВЕ КОЛЛАГЕНА I ТИПА И КЛЕТОК БУККАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ГЛУБОКИХ ДЕФЕКТОВ РОГОВИЦЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕEXPERIMENTAL REPAIR OF DEEP CORNEAL DEFECTS USING A BIO-CONSTRUCT COMPRISING A COLLAGEN TYPE I MATRIX LOADED WITH BUCCAL EPITHELIAL CELLSЕгороваН. С.EgorovaN. S.

Наталья Сергеевна Егорова - аспирант 

Natal'ya  S. Egorova - Postgraduate Student

natalia881010@gmail.comЧенцоваЕ. В.ChentsovaE. V.БоровковаН. В.BorovkovaN. V.МакаровМ. С.MakarovM. S.СторожеваМ. В.StorozhevaM. V.ФГБУ «Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца» МЗ РФРоссияMoscow Helmholtz’s Research Institute of Eye DiseasesRussian FederationГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского ДЗМ»РоссияN.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency MedicineRussian Federation20170709201793226235Copyright © Егорова Н.С., Ченцова Е.В., Боровкова Н.В., Макаров М.С., Сторожева М.В., 20172017Егорова Н.С., Ченцова Е.В., Боровкова Н.В., Макаров М.С., Сторожева М.В.Egorova N.S., Chentsova E.V., Borovkova N.V., Makarov M.S., Storozheva M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.jtransplantologiya.ru/jour/article/view/180Цель  работы

Цель  работы:  исследовать влияние  биоконструкции  на  основе  коллагена I  типа и  клеток буккального эпителия на репаративные процессы в роговице кроликов после экспериментальной кератэктомии на разных этапах лечения (3-и, 7-е, 14-е и 30-е сутки).

Материал  и  методы

Материал  и  методы.  Исследование проведено на  20  кроликах  породы шиншилла,  на  40  глазах которых выполнена дозированная кератэктомия с формированием эпителиально-стромального дефекта роговицы. На роговицы опытных глаз помещали биоконструкцию с клетками буккального эпителия на матриксе из коллагена I типа. Роговицы контрольных глаз укрывали мягкой контактной линзой. После завершения операции на всех глазах проводили временную блефарорафию на 3 суток. Оценивали скорость сокращения дефектов роговицы. Макрои микроскопическую оценку эффективности проводимой терапии осуществляли на 3-и, 7-е, 14-е и 30-е сутки эксперимента.

Результаты

Результаты. При  использовании биоконструкции с клетками буккального эпителия длительность полной эпителизации  дефекта роговицы сокращается в среднем на  7 суток относительно результатов в группе сравнения. Предложенная биоконструкция ускоряет миграцию и пролиферацию клеток на ранних стадиях репарации (3–7 суток после начала лечения), а также уменьшает выраженность воспалительной реакции.

Заключение

Заключение. Биоконструкция с клетками буккального эпителия на матриксе из коллагена I типа показала свою эффективность в лечении повреждений роговицы.

The  research  objective was  to study the  reparative effects of  the  collagen  type  I bio-construct loaded  with buccal epithelial cells, on the rabbit cornea after experimental keratectomy at various stages of treatment (on the 3rd, 7th, 14th, 3 0th days).

Material  and methods

Material  and methods.  The  experiments were  conducted on 20 rabbits  of  the  Chinchilla breed that  were  operated on cornea of both eyes aiming to inflict epithelial and stromal cornea defects. The collagen-based bio-construct bearing buccal epithelial cells was placed  over the cornea of the experimental eyes. The  cornea of the control  eyes was covered with smooth contact lens. After the surgery, a temporal blepharorrhaphy was performed and kept for 3 days. We studied macroand microscopic pattern of corneal regeneration at 3, 7, 14, and 30 days of experiment.

Results

Results. When  using the collaged-based bio-construct containing buccal epithelial cells, the complete epithelialization of the corneal defect occurred at mean 7 days earlier compared to that in the control eyes. Thus, the offered bio-construct stimulated the cell migration and proliferation at early stages of treatment (3–7 days) reducing the inflammation activity.

Conclusion

Conclusion. The bio-construct comprising a collagen type  I matrix loaded with buccal epithelial cells can provide an effective treatment option for corneal defects.

повреждение роговицыэкспериментальное исследованиебуккальный эпителийбиоконструкцияcorneal defectexperimental studybuccal epitheliumcollagenbio-constructReferencesЕрмолов А.С., Смирнов С.В., Хватов В.Б. и др. Биологическая повязка для лечения ожоговых ран IIIа степени. Хирургия. 2008;(10):4–9.Ermolov A.S., Smirnov S.V., Khvatov V.B. et al. Treatment of IIIa grade burns with the biological band. Khirurgiya. 2008;(10):4–9. (In Russian).Гундорова Р.А. История научных исследований по диагностике, хирургическому и медикаментозному лечению патологии роговицы. Практическое руководство. М., 2014: 41–42.Gundorova R.A. The history of scientific research on diagnostics, surgical and medicamentous treatment of corneal pathology. A Practical Guide. Moscow, 2014. 41–42. (In Russian).Сухих Г.Т., Николаева Л.Р., Ченцова Е.В. и др. Трансплантация стволовых клеток при ожогах роговицы в эксперименте. РМЖ. Клиническая офтальмология. 2005;(4):150–152.Sukhikh G.T., Nikolaeva L.R., Chentsova E.V., et al. Transpalantation of stem cells in corneal burns in experiment. RMJ Clinical Ophthalmology. 2005;(4):150–152. (In Russian).Kinoshita S., Koizumi N., Nakamura T. Transplantable cultivated epithelial sheet for ocular surface reconstruction. Exp. Eye research. 2004;78(3):483–491. PMID:15106927Kinoshita S., Koizumi N., Nakamura T. Transplantable cultivated epithelial sheet for ocular surface reconstruction. Exp Eye Res. 2004;78(3):483–491. PMID:15106927Nakamura T., Kinoshita S. Ocular surface reconstruction using cultivated mucosal epithelial stem cells. Cornea. 2003;22(7Suppl):S75–S80. PMID:14703711Nakamura T., Kinoshita S. Ocular surface reconstruction using cultivated mucosal epithelial stem cells. Cornea. 2003;22(7 Suppl):S75–S80. PMID:14703711Nakamura T., Inatomi T., Sotozono C., et al. Transplantation of cultivated autologous oral mucosal epithelial cells in patients with severe ocular surface disorders. Br. J. Ophthalmol. 2004;88(10):1280–1284. DOI:10.1136/bjo.2003.038497Nakamura T., Inatomi T., Sotozono C., et al. Transplantation of cultivated autologous oral mucosal epithelial cells in patients with severe ocular surface disorders. Br J Ophthalmol. 2004;88(10):1280–1284. DOI:10.1136/bjo.2003.038497Priya G., Arpitha P., Vaishali S. et al. Adult human buccal epithelial stem cells: identification, ex-vivo expansion, and transplantation for corneal surface reconstruction. Eye. 2011;25(12):1641–1649. DOI:10.1038/eye.2011.230Priya G., Arpitha P., Vaishali S., et al. Adult human buccal epithelial stem cells: identification, ex-vivo expansion, and transplantation for corneal surface reconstruction. Eye. 2011;25(12):1641–1649. DOI:10.1038/eye.2011.230Джамбинова Н.С., Гусева М.Р., Ганковская Л.В. и др. Цитокинотерапия «Суперлимфом» и кератопротекция «Аппликоллом» в улучшении регенерации роговицы при травматическом кератите (экспериментальное исследование). Российская педиатрическая офтальмология. 2008;(3):42–44.Dzhambinova N.S., Guseva M.R., Gankovskaya L.V., et al. Cytokinotherapy "Superlimphom" and keratoprotection "Appllicollom" in improving the regeneration of the cornea in traumatic keratitis (experimental study). Russian Pediatric Ophthalmology. 2008;(3):42–44. (In Russian).Гусева М.Р., Бадинова Н.С., Бесланеева М.Б. и др. Научно-практический анализ травм глаз у детей по данным глазного стационара Морозовской детской клинической городской больницы. Российская педиатрическая офтальмология. 2008;(2):6–10.Guseva M.R., Badinova N.S., Beslaneeva M.B., et al. The scientific and practical analysis of eye injuries in children according to the data of the eye hospital of the Morozov Children's Clinical City Hospital. Russian Pediatric Ophthalmology. 2008;(2):6–10. (In Russian).Бегма А.Н., Бегма И.В., Хомякова Е.К. Опыт применения коллагеновых повязок и губок Метуракол в хирургической практике. РМЖ. 2014;22(17):1248–1252.Begma A.N., Begma I.V., Khomyakova E.K. Experience in the use of collagen dressings and sponges Meturacol in surgical practice. RMJ. 2014;22(17):1248–1252. (In Russian).Мороз О.В. Современные аспекты лечения ран с использованием биологически активных повязок в офтальмохирургии. Офтальмохирургия. 2014;(1):90–94.Moroz O.V. Modern aspects of wound treatment using biologically active bandages in ophthalmosurgery. The Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2014;(1):90–94. (In Russian).Клюквин И.Ю., Филиппов О.П., Васина Т.А. и др. Применение повязок на основе коллагена I типа и мезенхимальных мультипотентных стволовых клеток в комплексном лечении больного с травматическим дефектом мягких тканей. Трудный пациент. 2013;11(5):22–24.Klyukvin I.Yu., Filippov O.P., Vasina T.A., et al. Bandages based on the type I collagen and multipotent mesenchymal stem cells in combined treatment of traumatic soft tissue defects. Difficult Patient. 2013;11(5):22–24. (In Russian).Смирнов С.В., Киселев И.В., Васильев А.В., Терских В.В. Современные методы клеточной терапии при лечении ожогов. Хирургия. 2003;(12):58–65.Smirnov S.V., Kiselev I.V., Vasil'ev A.V., Terskikh V.V. Modern methods of cell therapy in the treatment of burns. Khirurgiya. 2003;(12):58–65. (In Russian).Канюков В.Н., Стадников А.А., Трубина О.М., Яхина О.М. Клинико-морфологические аспекты применения наноструктурированного биоматериала на основе гиалуроновой кислоты при ожогах роговицы. Бюллетень СО РАМН. 2014;34(3):37–41.Kanyukov V.N., Stadnikov A.A., Trubina O.M., Yakhina O.M. Clinical and morphological aspects of application of hyaluronic acid nanostructured biomaterial at corneal burns. Byulleten' SO RAMN. 2014;34(3):37-41. (In Russian).Макаров М.С. Флюоресценция в исследовании клеток: пути и возможности. Молекулярная медицина. 2013;(4):10–15.Makarov M.S. Fluorescence in cell research: approaches and possibilities. Molecular medicine. 2013;(4):10–15. (In Russian).Ченцова Е.В., Конюшко О.И., Макаров М.С. и др. Оптимизация метода выделения и культивировании клеток буккального эпителия на коллагеновых подложках для применения в офтальмологии. Клеточные технологии в биологии и медицине. 2015;(1):56–60.Chentsova E.V., Konyushko O.I., Makarov M.S., et al. Optimization of isolation and culture of buccal epithelium cells on collagen substrates for use in ophthalmology. Cell Technologies in Biology and Medicine. 2015;(1):56–60. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.