Разработка биоартифициальной стенки влагалища: in vitro стадия
Цель исследования. Получение тканеинженерной конструкции на основе нетканого поликапролактонового носителя, эпителиальных и стромальных клеток человека для создания искусственного влагалища.Арутюнян И.В., Тенчурин Т.Х., Григорьев Т.Е., Макаров А.В., Коршунов А.А., Ельчанинов А.В., Кананыхина Е.Ю., Лохонина А.В., Васюкова О.А., Уварова Е.В., Чупрынин В.Д., Шепелев А.Д., Мамагулашвили В.Г., Чвалун С.Н., Фатхудинов Т.Х.
Материал и методы. Волокнистый материал на основе поликапролактона получали методом электроформования. Для заселения стромальными клетками всей толщи тканеинженерной конструкции использовали капиллярный метод, для заселения эпителиальными клетками влагалища поверхностного слоя конструкции – статичный метод.
Результаты. Эпителиальные клетки влагалища экспрессировали EpCAM и p63, стромальные клетки экспрессировали виментин и гладкомышечный актин. После заселения стромальные клетки были равномерно распределены в матриксе толщиной 1,5 мм; эпителиальные клетки располагались плотным пластом на внутренней поверхности конструкции, погружаясь на глубину 88,9±32,5 мкм.
Заключение. Полученная тканеинженерная конструкция близка по своей архитектонике и клеточному составу нативному влагалищу.
Ключевые слова
влагалище
тканевая инженерия
поликапролактоновый матрикс
электроспиннинг
эпителий влагалища
мультипотентные стромальные клетки
Список литературы
1. Goldwyn R.M. History of attempts to form a vagina. Plast. Reconstr. Surg. 1977; 59(3): 319-29.
2. Кулаков В.И., Савельева Г.М., Манухин И.Б., ред. Гинекология. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2009. 1150с.
3. Zhu L., Zhou H., Sun Z., Lou W., Lang J. Anatomic and sexual outcomes after vaginoplasty using tissue-engineered biomaterial graft in patients with Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser syndrome: a new minimally invasive and effective surgery. J. Sex. Med. 2013; 10(6): 1652-8. doi: 10.1111/jsm.12143.
4. Zhang J.K., Du R.X., Zhang L., Li Y.N., Zhang M.L., Zhao S. et al. A new material for tissue engineered vagina reconstruction: Acellular porcine vagina matrix. J. Biomed. Mater. Res. A. 2017; 105(7): 1949-59. doi: 10.1002/jbm.a.36066.
5. De Filippo R.E., Bishop C.E., Filho L.F., Yoo J.J., Atala A. Tissue engineering a complete vaginal replacement from a small biopsy of autologous tissue. Transplantation. 2008; 86(2): 208-14. doi: 10.1097/TP.0b013e31817f1686.
6. De Filippo R.E., Yoo J.J., Atala A. Engineering of vaginal tissue in vivo. Tissue Eng. 2003; 9(2): 301-6. doi: 10.1089/107632703764664765.
7. Raya-Rivera A.M., Esquiliano D., Fierro-Pastrana R., López-Bayghen E., Valencia P., Ordorica-Flores R. et al. Tissue-engineered autologous vaginal organs in patients: a pilot cohort study. Lancet. 2014; 384(9940): 329-36. doi: 10.1016/S0140-6736(14)60542-0.
8. Rim N.G., Shin C.S., Shin H. Current approaches to electrospun nanofibers for tissue engineering. Biomed. Mater. 2013; 8(1): 014102.
9. Сытина Е.В., Тенчурин Т.Х., Рудяк С.Г., Сапрыкин В.П., Романова О.А., Орехов А.С., Васильев А.Л., Алексеев А.А., Чвалун С.Н., Пальцев М.А., Пантелеев А.А. Сравнительная оценка биосовместимости полимерных матриксов, полученных путем электроформования, и их использование для создания объемных дермальных эквивалентов. Молекулярная медицина. 2014; 6: 38-47.
10. Strobel H.A., Calamari E.L., Beliveau A., Jain A., Rolle M.W. Fabrication and characterization of electrospun polycaprolactone and gelatin composite cuffs for tissue engineered blood vessels. J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. 2018; 106(2): 817-26. doi: 10.1002/jbm.b.33871.
11. Vaquette C., Sudheesh Kumar P.T., Petcu E.B., Ivanovski S. Combining electrospinning and cell sheet technology for the development of a multiscale tissue engineered ligament construct (TELC). J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. 2018; 106( 1): 399-409. doi: 10.1002/jbm.b.33828.
12. Арутюнян И.В., Тенчурин Т.Х., Кананыхина Е.Ю., Черников В.П., Васюкова О.А., Ельчанинов А.В., Макаров А.В., Коршунов А.А., Буров А.А., Подуровская Ю.Л., Чупрынин В.Д., Уварова Е.В., Дегтярев Д.Н., Шепелев А.Д., Мамагулашвили В.Г., Камышинский Р.А., Крашенинников С.В., Чвалун С.Н., Фатхудинов Т.Х. Нетканые материалы на основе поликапролактона для тканевой инженерии: выбор структуры и способа заселения. Гены и клетки. 2017; 12(1): 62-71.
13. Miessen K., Einspanier R., Schoen J. Establishment and characterization of a differentiated epithelial cell culture model derived from the porcine cervix uteri. BMC Vet. Res. 2012; 8: 31. doi: 10.1186/1746-6148-8-31.
14. van Eyk A.D., van der Bijl P. The culture of human buccal and vaginal epithelial cells for permeability studies. SADJ. 1998; 53(11): 497-503.
15. Kurita T. Normal and abnormal epithelial differentiation in the female reproductive tract. Differentiation. 2011; 82(3): 117-26. doi: 10.1016/j.diff.2011.04.008.
16. Priya C.G., Arpitha P., Vaishali S., Prajna N.V., Usha K., Sheetal K. et al. Adult human buccal epithelial stem cells: identification, ex-vivo expansion, and transplantation for corneal surface reconstruction. Eye (Lond). 2011; 25(12): 1641-9. doi: 10.1038/eye.2011.230.
17. Kim J., Piao Y., Pak Y.K., Chung D., Han Y.M., Hong J.S. et al. Umbilical cord mesenchymal stromal cells affected by gestational diabetes mellitus display premature aging and mitochondrial dysfunction. Stem Cells Dev. 2015; 24(5): 575-86. doi: 10.1089/scd.2014.0349.
18. Migliaresi С., Motta A., eds. Scaffolds for tissue engineering - biological design, materials, and fabrication. Singapore: Pan Stanford Publishing; 2014. 680p. doi: 10.4032/9789814463218.
19. Антонова Л.В., Насонова М.В., Кудрявцева Ю.А., Головкин А.С. Возможности использования полиоксиалканоатов и поликапролактона в качестве сополимерной основы для создания тканеинженерных конструкций в сердечно-сосудистой хирургии. Бюллетень сибирской медицины. 2012; 11(1): 128-34.
20. Shi L., Ronfard V. Biochemical and biomechanical characterization of porcine small intestinal submucosa (SIS): a mini review. Int. J. Burns Trauma. 2013; 3(4): 173-9.
21. Badylak S.F., Freytes D.O., Gilbert T.W. Extracellular matrix as a biological scaffold material: structure and function. Acta Biomater. 2009; 5(1): 1-13. doi: 10.1016/j.actbio.2008.09.013.
Поступила 25.08.2017
Принята в печать 22.09.2017
Об авторах / Для корреспонденции
Арутюнян Ирина Владимировна, к.б.н., научный сотрудник лаборатории регенеративной медицины ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, научный сотрудник лаборатории роста и развития ФГБНУ НИИМЧ.Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 147-44-30. E-mail: labrosta@yandex.ru. ORCID iD 0000-0002-4344-8943
Тенчурин Тимур Хасянович, к.х.н., научный сотрудник лаборатории полимерных материалов Курчатовского комплекса НБИКС-технологий НИЦ
«Курчатовский институт».
Адрес: 123182, Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Телефон: 8 (926) 528-32-37. E-mail: tenchurin.timur@mail.ru. ORCID iD 0000-0003-1000-6003
Григорьев Тимофей Евгеньевич, к.ф.-м.н., начальник отдела нанобиоматериалов и структур Курчатовского комплекса НБИКС-технологий НИЦ «Курчатовский институт». Адрес: 123182, Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Телефон: 8 (926) 560-20-00. E-mail: timgrigo@yandex.ru.
Макаров Андрей Витальевич, к.м.н., с.н.с. лаборатории регенеративной медицины ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, доцент кафедры гистологии ГБОУ ВПО РНИМУт им. Н.И. Пирогова.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (903) 256-34-04. E-mail: anvitmak@yandex.ru. ORCID iD 0000-0003-2133-2293
Коршунов Алексей Александрович, врач акушер-гинеколог отделения комбинированных и комплексных методов лечения гинекологических заболеваний
ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-09-88. E-mail: a_korshunov@oparina4.ru
Ельчанинов Андрей Владимирович, к.м.н., с.н.с. лаборатории регенеративной медицины ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России,
с.н.с. лаборатории роста и развития ФГБНУ НИИМЧ.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 888-52-92. E-mail: elchandrey@yandex.ru. ORCID iD 0000-0002-2392-4439
Кананыхина Евгения Юрьевна, м.н.с. лаборатории регенеративной медицины ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России,
аспирант ФГБНУ НИИМЧ.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (925) 884-28-00. E-mail: e.kananykhina@gmail.com. ORCID iD 0000-0002-9779-2918
Лохонина Анастасия Вячеславовна, м.н.с. лаборатории регенеративной медицины ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117437, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон 8 (910) 431-66-76. E-mail: nastya.serbsky@gmail.com. Orcid ID: 0000-0001-8077-2307
Васюкова Олеся Александровна, исполнитель Соглашения с Минобрнауки РФ 14.613.21.0008 от 22.08.2014 ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России, м.н.с. лаборатории роста и развития ФГБНУ НИИМЧ.
Адрес: 117418, Россия, Москва, ул. Цюрупы, д. 3. Телефон: 8 (963) 997-26-79. E-mail: olesya.vasyukova.rnrmu@gmail.com. ORCID iD 0000-0001-6068-7009
Уварова Елена Витальевна, д.м.н., профессор, зав. 2-м гинекологическим отделением (гинекологии детского и юношеского возраста) ФГБУ НМИЦ АГП
им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, президент Межрегиональной общественной организации «Объединение детских и подростковых гинекологов».
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-85-42. E-mail: elena-uvarova@yandex.ru
Чупрынин Владимир Дмитриевич, к.м.н., зав. хирургическим отделением ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-85-08. E-mail: v_chuprinin@oparina4.ru
Шепелев Алексей Дмитриевич, к.х.н., инженер-исследователь лаборатории биосовместимых матриксов Курчатовского комплекса НБИКС-технологий НИЦ «Курчатовский институт».
Адрес: 123182 Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Телефон: 8 (916) 316-62-15. E-mail: shepelev_alexey@mail.ru. ORCID iD 0000-0003-1997-967X
Мамагулашвили Виссарион Георгиевич, к.х.н., инженер-исследователь лаборатории биосовместимых матриксов Курчатовского комплекса НБИКС-технологий
НИЦ «Курчатовский институт».
Адрес: 123182 Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Телефон: 8 (962) 915-89-54. E-mail: beso52@mail.ru. ORCID iD 0000-0003-1439-1535
Чвалун Сергей Николаевич, д.х.н., профессор, заместитель директора по научной работе НИЦ «Курчатовский Институт».
Адрес: 123182 Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Телефон: 8 (916) 610-29-08. E-mail: s-chvalun@yandex.ru
Фатхудинов Тимур Хайсамудинович, д.м.н., зав. лабораторией регенеративной медицины ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России,
профессор кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии медицинского института РУДН.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (903) 256-11-57. E-mail: tfat@yandex.ru. ORCID iD 0000-0002-6498-5764
Для цитирования: Арутюнян И.В., Тенчурин Т.Х., Григорьев Т.Е., Макаров А.В.,
Коршунов А.А., Ельчанинов А.В., Кананыхина Е.Ю., Лохонина А.В., Васюкова О.А., Уварова Е.В., Чупрынин В.Д., Шепелев А.Д., Мамагулашвили В.Г.,
Чвалун С.Н., Фатхудинов Т.Х. Разработка биоартифициальной стенки влагалища:
in vitro стадия. Акушерство и гинекология. 2018; 5: 70-7.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.5.70-77
Также по теме
