Suspenze autologních keratinocytů versus suspenze keratinocytů z kmenových buněk odvozených z tukové tkáně pro nezpracovanou oblast po vypálení

Popáleniny jsou komplikované rány, které lze zvládnout s relativně vysokou úmrtností u zvláště rozsáhlých popálenin a starších pacientů.

Podstatné poškození tkáně a rozsáhlá ztráta tekutin může způsobit zhoršení životních funkcí kůže. Při opožděném hojení mohou potenciální krátkodobé běžné komplikace zahrnovat infekci rány ovlivňující proces lokálního hojení nebo systémové zánětlivé a imunologické reakce, které následně mohou způsobit život ohrožující sepsi a multiorgánové selhání.

Naštěstí se míra přežití za poslední století drasticky zlepšila díky pokrokům v péči o popáleniny, jako je včasná chirurgická intervence, podpora kritické péče a péče o rány.

Po mnoho let byla „zlatým standardem“ pro léčbu ran popálených pacientů transplantace autologním děleným kožním štěpem. U pacientů s rozsáhlými popáleninami mohou být místa dárce omezena. Aby byly pokryty všechny rány, pacienti často potřebují vícenásobné operace a/nebo se kůže musela co nejvíce rozšířit.

Současné různé expanzní techniky a ošetření [síťka a Meek-Wall] však často vedou k tvorbě jizev, zejména v intersitech s velkou síťovinou.

Rychlost uzavírání rány závisí na tom, jak rychle migrují epidermální buňky ze síťovaného autoštěpu a/nebo okrajů rány, aby ránu uzavřely. Urychlení reepitelizace by mohlo potenciálně zlepšit výsledek procesu hojení ve smyslu snížení tvorby granulační tkáně, zkrácení doby hojení, a tím snížení rizika kolonizace a infekce a také tvorby jizev.

Vzhledem k tomu, že klinické případy byly poprvé úspěšně léčeny kultivovanými epiteliálními vrstvami, listy keratinocytů se staly důležitým nástrojem při léčbě popálenin. Klinické použití však může být omezeno dlouhou dobou kultivace a křehkostí listů keratinocytů. Existuje proto klinická poptávka po jiných možnostech, jak pokrýt velké plochy popálenin při absenci životaschopných dárcovských míst.

Nový koncept spočívá v léčbě ran suspenzí epiteliálních buněk. V roce 1998 Fraulin a kol. vyvinuli metodu nanášení buněčné suspenze na rány pomocí aerosolového spreje na prasečím modelu.

Použití nekultivovaných suspenzí keratinocytů poprvé popsali Hunyadi et al., což ukazuje, že skupina pacientů s popáleninami nebo chronickými bércovými vředy, léčených fibrinovou matricí obsahující keratinocyty, se na rozdíl od kontrolní skupiny zcela zhojila.

U prasečích modelů ran se ukázalo, že nekultivované suspenze keratinocytů urychlují hojení ran, zlepšují kvalitu epitelizace a obnovují populaci melanocytů ve srovnání s příslušnou kontrolní skupinou.

Hlavní výhodou při použití nekultivovaných buněčných suspenzí je drastické zkrácení doby přípravy a možná snadnější manipulace ve srovnání s listy keratinocytů. Kvalita jizvy může být zlepšena zejména zvýšením rychlosti epitelizace a vyblednutím síťových vzorů u rozštěpených kožních štěpů.

Na druhou stranu, terapie založené na kmenových buňkách získaly zájem jako slibný přístup ke zlepšení regenerace tkání.

Kmenové buňky se vyznačují svou multipotencií a schopností sebeobnovy. Jejich terapeutický potenciál je z velké části způsoben jejich schopností vylučovat proregenerativní cytokiny, což z nich činí atraktivní možnost léčby chronických ran.

Kmenové buňky z mnoha zdrojů jsou v současné době testovány v preklinických a klinických studiích na jejich schopnost rychlejšího hojení ran a regeneraci tkání. Tyto studie nejen prokázaly, že terapie autologními kmenovými buňkami je bezpečně tolerována, ale také prokázaly pozitivní klinické výsledky.

Podle International Society of Cellular Therapy jsou mezenchymální kmenové buňky definovány svou schopností přilnout k plastovému povrchu, expresí povrchových markerů CD73, CD90 a CD105, nedostatkem exprese hematopoetických markerů CD14, CD34, CD45, CD11b/CD79 a CD19/HLA-DR a jejich schopností diferencovat se podél osteoblastických, adipocytárních a chondrocytárních drah.

Izolované z tkání včetně kostní dřeně, tukové tkáně, pupečníkové krve, nervové tkáně a dermis byly MSC podávány jak systémově, tak lokálně k léčbě kožních ran.18 Ačkoli bylo prokázáno, že mezenchymální kmenové buňky vykazují nízkou úroveň dlouhodobého začlenění do hojících se ran, rostoucí počet výzkumů naznačuje, že jejich terapeutický přínos je připisován jejich uvolňování trofických mediátorů, spíše než přímému strukturálnímu příspěvku.19 Prostřednictvím uvolňování vaskulárního endoteliálního růstového faktoru, faktoru-1 odvozeného ze stromálních buněk, epidermálního růstového faktoru, keratinocytového růstového faktoru, inzulínu podobného růstového faktoru a matrixové metaloproteinázy-9 podporují mezenchymální kmenové buňky tvorbu nových cév, rekrutují endogenní progenitorové buňky, a přímá buněčná diferenciace, proliferace a tvorba extracelulární matrice během hojení ran.

Mezenchymální kmenové buňky také vykazují klíčové imunomodulační vlastnosti prostřednictvím sekrece interferonu-λ, tumor nekrotizujícího faktoru-α, interleukinu-1α a interleukinu-1β, stejně jako prostřednictvím aktivace indukovatelné syntázy oxidu dusnatého. Sekrece prostaglandinu E2 mezenchymálními kmenovými buňkami dále reguluje fibrózu a zánět, podporuje hojení tkání se sníženým zjizvením.

A konečně, mezenchymální kmenové buňky vykazují baktericidní vlastnosti prostřednictvím sekrece antimikrobiálních faktorů a upregulací zabíjení bakterií a fagocytózy imunitními buňkami.

Mezenchymální kmenové buňky odvozené z tukové tkáně jsou pluripotentní, heterogenní populací buněk přítomných v lidské tukové tkáni.

Izolace mezenchymálních kmenových buněk odvozených z tukové tkáně se však snadno provádí pomocí liposukčních aspirátů nebo vzorků vyříznutého tuku, které lze získat s minimální morbiditou dárců.

Mezenchymální kmenové buňky odvozené z tukové tkáně lze v reakci na specifické podněty diferencovat na adipogenní, chondrogenní, myogenní a osteogenní buněčné linie. Alternativně mohou být mezenchymální kmenové buňky odvozené z tukové tkáně okamžitě podávány bez in vitro expanze nebo diferenciace v kultuře.

Mimořádně vysoký buněčný výtěžek z lipoaspirátu (až 1 x 107 buněk z 300 ml lipoaspirátu s minimálně 95% čistotou) ve srovnání s aspirací kostní dřeně činí mezenchymální kmenové buňky odvozené z tukové tkáně zvláště atraktivním buněčným zdrojem pro akutní nastavení rány.