Autolog keratinocyttsuspensjon versus fettavledet stamcelle-keratinocyttsuspensjon for råområde etter forbrenning

Brannskader er kompliserte sår å håndtere med en relativ høy dødelighet hos spesielt store brannskader og eldre pasienter.

Betydelig vevsskade og omfattende væsketap kan forårsake svekkede vitale funksjoner i huden. Når tilheling er forsinket, inkluderer potensielle kortsiktige vanlige komplikasjoner sårinfeksjon som påvirker den lokale helingsprosessen eller systemiske inflammatoriske og immunologiske responser som senere kan forårsake livstruende sepsis og multiorgansvikt.

Heldigvis har overlevelsesratene forbedret seg drastisk i løpet av det siste århundret på grunn av fremskritt innen brannskadebehandling som tidlig kirurgisk intervensjon, kritisk omsorgsstøtte og sårbehandling.

I mange år har "gullstandarden" for behandling av sår hos brannskadepasienter vært transplantasjon med et autologt delt hudtransplantat. Hos pasienter med omfattende brannsår kan donorsteder være begrenset. For å dekke alle sårene trenger pasientene ofte flere operasjoner og/eller huden måtte utvides så mye som mulig.

Imidlertid fører dagens forskjellige ekspansjonsteknikker og behandlinger [mesh og Meek-Wall] ofte til arrdannelse, spesielt i de store mesh-mellomstedene.

Graden av sårlukking avhenger av hvor raskt epidermale celler migrerer ut av det maskede autograftet og/eller sårkantene for å lukke såret. Akselerering av re-epitelisering kan potensielt forbedre resultatet av helingsprosessen når det gjelder å redusere granulasjonsvevsdannelse, redusere tilhelingstiden og dermed redusere risikoen for kolonisering og infeksjon, samt arrdannelse.

Siden kliniske tilfeller først ble vellykket behandlet med dyrkede epitellag, har keratinocyttark blitt et viktig verktøy i behandling av brannsår. Imidlertid kan den kliniske anvendelsen begrenses av lang dyrkingstid og skjørhet av keratinocyttarkene. Det er derfor et klinisk behov for andre alternativer for å dekke store områder med brannsår i fravær av levedyktige donorsteder.

Et nytt konsept består i å behandle sår med epitelcellesuspensjoner. I 1998, Fraulin et al. utviklet en metode for å spre cellesuspensjon på sår ved hjelp av en aerosolspray i en svinemodell.

Bruken av ikke-dyrkede keratinocyttsuspensjoner ble først rapportert av Hunyadi et al., og viser at en gruppe pasienter med brannsår eller kroniske leggsår, behandlet med en fibrinmatrise som inneholder keratinocytter, ble fullstendig helbredet, i motsetning til kontrollgruppen.

I svinesårmodeller har ikke-dyrkede keratinocyttsuspensjoner vist seg å akselerere sårheling, forbedre kvaliteten på epitelisering og gjenopprette melanocyttpopulasjonen sammenlignet med den respektive kontrollgruppen.

Store fordeler ved bruk av ikke-dyrkede cellesuspensjoner er en drastisk reduksjon av forberedelsestid og muligens enklere håndtering sammenlignet med keratinocyttark. Spesielt kan arrkvaliteten forbedres ved å øke hastigheten på epitelisering og falming av mesh-mønstre i delte hudtransplantater.

På den annen side har stamcellebaserte terapier fått interesse som en lovende tilnærming for å forbedre vevsregenerering.

Stamceller er preget av deres multipotens og evne til selvfornyelse. Deres terapeutiske potensial skyldes i stor grad deres evne til å utskille proregenerative cytokiner, noe som gjør dem til et attraktivt alternativ for behandling av kroniske sår.

Stamceller fra en rekke kilder blir for tiden testet i prekliniske og kliniske studier for deres evne til raskere sårheling og vevsregenerering. Disse studiene har ikke bare vist at autolog stamcelleterapi tolereres trygt, men har også vist positive kliniske resultater.

I følge International Society of Cellular Therapy er mesenkymale stamceller definert av deres evne til å feste seg til en plastoverflate, ved deres uttrykk for overflatemarkørene CD73, CD90 og CD105, av deres mangel på ekspresjon av hematopoietiske markører CD14, CD34, CD45, CD11b/CD79 og CD19/HLA-DR, og ved deres evne til å differensiere langs osteoblastiske, adipocytiske og kondrocytiske veier.

Isolert fra vev inkludert benmarg, fettvev, navlestrengsblod, nervevev og dermis, har MSC-er blitt administrert både systemisk og lokalt for behandling av kutane sår.18 Selv om mesenkymale stamceller har vist seg å vise lave nivåer av langsiktig inkorporering i helbredende sår, tyder en voksende mengde forskning på at deres terapeutiske fordel tilskrives frigjøringen av trofiske mediatorer, snarere enn et direkte strukturelt bidrag.19 Gjennom frigjøring av vaskulær endotelial vekstfaktor, stromalcelleavledet faktor-1, epidermal vekstfaktor, keratinocyttvekstfaktor, insulinlignende vekstfaktor og matriksmetalloproteinase-9, fremmer mesenkymale stamceller dannelse av nye kar, rekrutterer endogene stamceller, og direkte celledifferensiering, proliferasjon og ekstracellulær matrisedannelse under sårreparasjon.

Mesenkymale stamceller viser også viktige immunmodulerende egenskaper gjennom sekresjonen av interferon-λ, tumornekrosefaktor-α, interleukin-1α og interleukin-1β, så vel som gjennom aktivering av induserbar nitrogenoksidsyntase. Mesenkymale stamceller sekresjon av prostaglandin E2 regulerer ytterligere fibrose og betennelse, og fremmer vevsheling med redusert arrdannelse.

Til slutt viser mesenkymale stamceller bakteriedrepende egenskaper gjennom utskillelse av antimikrobielle faktorer og ved å oppregulere bakteriedrap og fagocytose av immunceller.

Fettavledede mesenkymale stamceller er en pluripotent, heterogen populasjon av celler som er tilstede i menneskelig fettvev.

Imidlertid oppnås isolering av fettavledede mesenkymale stamceller lett ved å bruke fettsugingsaspirater eller utskårne fettprøver, som kan oppnås med minimal donorsykelighet.

Fettavledede mesenkymale stamceller kan differensieres til adipogene, kondrogene, myogene og osteogene cellelinjer som respons på spesifikke stimuli. Alternativt kan fettavledede mesenkymale stamceller administreres umiddelbart uten in vitro ekspansjon eller differensiering i kultur.

Det ekstraordinært høye celleutbyttet fra lipoaspirat (så mange som 1*107 celler fra 300 ml lipoaspirat med minst 95 % renhet), sammenlignet med benmargsaspirasjon, gjør fettavledede mesenkymale stamceller til en spesielt attraktiv cellekilde for den akutte sårinnstilling.