DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2018.3.44
Мяделец О.Д.1, Лебедева Е.И.1, Мяделец Н.Я.2
Фосфатазопозитивные стволовые клетки кожи крыс при ее посттравматической регенерации в разных условиях нанесения раны
1Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
2Витебский государственный медицинский колледж, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2018. – Том 17, №3. – С. 44-57.
Резюме.
Кожа млекопитающих при ранении регенерирует с образованием рубца. Органотипическая регенерация с полным восстановлением исходного строения кожи удавалась в немногочисленных экспериментальных условиях. Механизмы формирования органотипических регенератов не изучены.
Цель исследования – изучение с помощью фермента щелочной фосфомоноэстеразы (ЩФ) стволовых клеток кожи (СК) и характер их изменений при органотипическом заживлении кожных ран, нанесенных при пролонгированной глубокой гипотермии.
Материал и методы. Для работы использованы 114 половозрелых белых крыс, обоего пола, которым раны наносили в состоянии нормотермии и на глубине гипотермии. Для достижения общей глубокой гипотермии после наркотизации этиловым эфиром животных охлаждали с помощью смеси «вода-лед» до ректальной температуры +18°С. Далее в межлопаточной области наносили полнослойные штампованные раны диаметром 1 см, и состояние гипотермии продлевали на 6 ч. Затем животных согревали со скоростью 1°С за 4-5 мин. Контрольным животным аналогичные раны наносили при нормотермии. Кожу межлопаточной области у интактных крыс и регенерат с окружающей его кожей у экспериментальных животных брали сразу после охлаждения и в разные сроки после согревания, заливали в парафин, срезы окрашивали гематоксилином-эозином. Из замороженного в жидком азоте материала готовили криостатные срезы, в которых выявляли ЩФ по методу Берстона.
Результаты и заключение. Нанесение раны кожи на фоне пролонгированной глубокой гипотермии приводит к формированию регенерата кожного типа с восстановлением волос и сальных желез. В эпителизации поверхности раны и последующем формировании дериватов кожи ведущая роль принадлежит СК эпителия утолщения (bulge) волосяных фолликулов кожи, окружающей рану. Происходит увеличение количества и активности ЩФ в СК bulge, эти клетки распространяются в сторону межфолликулярного эпидермиса. В нем начинают выявляться ЩФ-позитивные клетки, дающие на всем протяжении резко позитивную реакцию на фермент. Вокруг волосяных фолликулов кожи, окружающей рану, появляется ЩФ-позитивный внеклеточный матрикс. Содержащаяся в нем щелочная фосфомоноэстераза, очевидно, может содействовать органотипической регенерации кожи.
Ключевые слова: кожа, раны, гипотермия, ЩФ-позитивные стволовые клетки.
Литература
1. Ефимов, Е. А. Посттравматическая регенерация кожи / Е. А. Ефимов. – М., 1975. – 168 с.
2. Раны и раневая инфекция : рук. для врачей / под ред. Б. М. Костюченка, М. И. Кузина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Медицина, 1990. – 592 с.
3. Ефимов, Е. А. О возможности влияния механического фактора на полноту восстановления кожи на спине у крыс / Е. А. Ефимов, Т. В. Букина, В. Е. Кобзарь // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 1988. – Т. 106, № 11. – С. 224–226.
4. Ефимов, Е. А. О перестройке регенератов дермального типа у крыс / Е. А. Ефимов, Т. В. Букина // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 1990. – Т. 110, № 10. – С. 432–434.
5. Мяделец, О. Д. Пролиферация, дифференцировка и апоптоз кератиноцитов эпидермиса при посттравматической регенерации кожи у крыс с различной реактивностью / О. Д. Мяделец // Онтогенез. – 1995. – № 1. – С. 54–61.
6. Мяделец, О. Д. Динамика популяции нейтрофильных лейкоцитов при заживлении кожной раны, нанесенной в условиях нормо- и гипотермии / О. Д. Мяделец, А. Ф. Суханов, Е. Ф. Пчельникова // Патол. физиология и эксперим. медицина. – 1993. – № 3. – С. 47–50.
7. Мяделец, О. Д. Морфофункциональные изменения в тромбоцитарном диффероне при заживлении кожной раны / О. Д. Мяделец, Е. Ф. Пчельников // Здравоохранение Беларуси. – 1992. – № 4. – С. 36–40.
8. Мяделец, О. Д. Изменения популяции макрофагов кожи и регионарного лимфоузла при заживлении кожных ран, нанесенных в условиях общей глубокой пролонгированной гипотермии / О. Д. Мяделец // Морфология. – 1994. – № 1/3. – С. 150–158.
9. Мяделец, О. Д. Исследование органотипической регенерации кожи при нанесении раны на фоне общей глубокой гипотермии организма / О. Д. Мяделец // Патол. физиология и эксперим. терапия. – 1993. – № 3. – С. 47–50.
10. Мяделец, О. Д. Исследование органотипической регенерации кожи при нанесении раны на фоне общей глубокой гипотермии организма / О. Д. Мяделец // Патол. физиология и эксперим. терапия. – 1994. – № 2. – С. 33–36.
11. Системная компьютерная биология / под ред. В. А. Иванисенко [и др.]. – Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2008. – 769 с.
12. p63 identifies keratinocyte stem cells / G. Pellegrini [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2001 Mar. – Vol. 98, N 6. – P. 3156–3161.
13. Репрограммирование клеток дермальной папиллы человека до плюрипотентного состояния / И. А. Мучкаева [и др.] // Acta Nature. – 2014. – Т. 6, № 1. – С. 48–57.
14. Борисов, В. А. Методика искусственной гипотермии на мелких лабораторных животных / В. А. Борисов, О. Д. Мяделец, В. Н. Бринкевич // Криобиология. – 1989. – № 4. – С. 49–50.
15. Парфенова, Е. В. Стромальные клетки жировой ткани: молекулярная характеристика, антигенные свойства и перспективы использования для терапии сердечно-сосудистых заболеваний / Е. В. Парфенова, Д. О. Трактуев, В. А. Ткачук // Биология стволовых клеток и клеточные технологии / под ред. М. А. Пальцева. – М. : Медицина, 2009. – Т. 2. – С. 4–35.
16. Improvement of neurological deficits by intractrebral transplantation of human adipose tissue-derived stromal cells after cerebral ischemia in rats / S. K. Kang [et al.] // Exp. Neurol. – 2003 Oct. – Vol. 183, N 2. – P. 355–366.
17. Cotsarelis, G. Label-retaining cells residein the bulgearea of piloseboceus unit: implications for follicular stem cells, hair cycle, and skin carcinogenesis / G/ Cotsarelis, T. T. Sun, R. M. Lavker // Cell. – 1990 Jun. – Vol. 61, N 7. – P. 1329–1337.
18. Oliver, R. F. Histilogical studies of whisker regeneration in the hooded rat / R. F. Oliver // J. Embryol. Exp. Morphol. – 1996 Oct. – Vol. 16, N 2. – P. 231–244.
19. Stem cells in the hair follicle bulge contribute to wound repair but not to homeostasis of the epidermis / M. Ito [et al.] // Nat. Med. – 2005 Dec. – Vol. 11, N 12. – P. 1351–1354.
20. Kaur, P. Interfollicular epidermal ctem cells: identification, challenges, potential / P. Kaur // J. Invest. Dermatol. – 2006 Jul. – Vol. 126, N 7. – P. 1450–1458.
21. Millar, S. E. Molecular mechanismus regulating hair follicle development / S. E. Millar // Invest. Dermatol. – 2002 Feb. – Vol. 118, N 2. – P. 216–225.
Сведения об авторах:
Мяделец О.Д. – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии, Витебский государственный медицинский университет;
Лебедева Е.И. – к.б.н., доцент кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии, Витебский государственный медицинский университет;
Мяделец Н.Я. – преподаватель гистологии и генетики, Витебский государственный медицинский колледж.
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 210023, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Лебедева Елена Ивановна.
