Влияние препарата Meso-Wharton P199 на мезенхимальные стволовые клетки кожи

Журнал Les Nouvelles Esthetique Украина №2 (104) 2017 (Скачать)

 

Автор:
Ольга Маслова — Кандидат биологических наук, клеточный биолог, член Международного общества тканевой инженерии и регенеративной медицины (TERMIS) c 2009 года. Популяризатор науки, участник инновационных и образовательных проектов.

 

На сегодня одним из самых перспективных направлений в эстетической (и не только) медицине является активация собственных регенеративных резервов. Разнообразные комбинации сигнальных молекул, факторов роста в формате компонентов природных экстрактов и синтетических препаратов направлены на активацию систем обновления и восстановления тканей. Однако мишенью такого восстановления могут служить разные типы клеток, и, соответственно, эффекты процедур могут очень различаться. В данной статье мы представим очерк исследования, посвященного изучению механизмов воздействия препарата Meso-Wharton P199™ на фибробласты и мезенхимальные стволовые клетки

ОБЗОР РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПОДХОДОВ

Кожа состоит из разных типов клеток, образовавшихся еще в процессе внутриутробного развития из разных зародышевых листков (то есть пластов клеток, которые формируют определенную группу органов). Кроме специализированных «рабочих» клеток, в  коже есть и  стволовые клетки, дающие начало клеткам эпидермиса, дермы и других типов.

Часть регенеративных подходов направлена на стимулирование специализированных клеток без активации их деления, способствуя выработке продуктов жизнедеятельности.

Существуют методики, приводящие к делению специализированных клеток и увеличению их количества в тканях. Еще одна методика направлена на пробуждение стволовых клеток – «спящих красавиц». С одной стороны, наличие многокомпонентных подходов может быть очень эффективным, так как включает сразу множество механизмов, с другой – отсутствие точечного действия снижает возможность контроля процессов. Понять, какой именно компонент и каким образом повлиял на каждый из типов клеток, становится очень сложно.

Помня о том, что у каждой нашей «взрослой и сознательной» специализированной клетки есть свой строго определенный резерв делений (так называемый лимит Хейфлика), можно предположить, что избыточная стимуляция деления может привести к весьма яркому, но недолгому результату с вероятностью накопления ошибок в процессе стимулирования митоза.

В чем же отличие нового поколения препаратов с селективным влиянием на менее дифференцированную популяцию клеток (стволовых клеток)? Чтобы понять ряд механизмов действия препарата Мезовартон (ABG Lab, США), в НИИ «Институт геронтологии» НАМНУ (Киев, Украина) было проведено пионерское исследование. Прокомментирую результаты, полученные коллегами.

ПЕРВИЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ АНОНСИРУЕМОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Методы

1Первичную культуру МСК гиподермы получали из липоаспирата: жир брали с внутренней стороны бедра женщин среднего возраста после подписания информированного согласия. Методом центрифугирования получали стромально-васкулярную фракцию, которую вносили в культуральные флаконы с питательной средой и необходимыми добавками и помещали в СО2 -инкубаторы для дальнейшего культивирования. Далее проводили рутинные процедуры, необходимые для ведения культуры МСК на протяжении нескольких пассажей, и тестировали принадлежность клеток к нужному типу. Первичная культура фибробластов была получена по стандартным методикам из заушной области женщин среднего возраста. После необходимой обработки образцы культивировались по классическим протоколам

Оценка результатов

Для оценивания эффектов препарата Meso-Wharton P199™ провели ряд тестов, результаты двух из которых являются самыми интересными: теста «царапина» и проверки способности влиять на стареющие специализированные клетки. Особое внимание в исследованиях уделили безопасности препарата. Тест «царапина» проводится для того, чтобы оценить скорость миграции клеток (рис. 1–2). Осуществляется он следующим образом: по поверхности монослойной (то есть покрывающей дно пластиковой посуды) культуры клеток делают «царапину», разрушая связи между клетками и таким образом получая пустое место, свободное от клеток. Оценивая скорость зарастания голой поверхности, можно сделать вывод о регенеративном потенциале клеток. В обсуждаемом исследовании такой тест проводили на обеих культурах – фибробластах и МСК. Наблюдая, как разные дозы Wharton Jelly Peptide Р199™ влияют на скорость зарастания такой искусственной царапины, оказалось, что фибробласты в среде с Wharton Jelly Peptide Р199™ заполняют пустоту не быстрее контроля, а вот МСК – заметно быстрее по сравнению с контрольным образцом. 

ScreenHunter_1488 Aug. 21 14.57

ScreenHunter_1489 Aug. 21 14.58

Выводы

Такой результат дает возможность сделать предположение, что препарат Meso-Wharton P199™, содержащий пептидный компонент, способен взаимодействовать с популяцией слабо дифференцированных клеток мезенхимальной природы без влияния на зрелые, «рабочие» фибробласты. Вышеуказанное свойство можно считать оптимальным для восстановления состояния кожи, так как пул фибробластов, обладающих описанным выше лимитом деления, является конечным, в  отличие от популяции МСК, способной к «самоподдержанию» за счет так называемого асимметричного деления. При пролиферации стволовой клетки образуются две клетки: специализированная клетка (например, фибробласт, который через несколько шагов дифференцировки доходит до зрелого, «работоспособного» состояния), и та, которая заменит собой разделившуюся стволовую. Этот процесс способен поддерживать количество стволовых клеток на исходном уровне. Процитирую руководителя исследования Александра Коляду: «Таким образом, стимулируя фибробласт, мы даем клетке билет в один конец, а стимулируя стволовую клетку – в оба». Также проведенные исследования по- казали, что Wharton Jelly Pep tide Р199™ не оказывает ни стимулирующего, ни токсичного влияния на культуру фибробластов кожи человека в диапазоне концентраций 1 нг/мл – 1 000 нг/мл, в то же время уже 1–2 нг/мл пептида в среде умеренно повышают пролиферацию МСК гиподермы.

Испытание препарата на сенильных (то есть стареющих) культурах показало отсутствие какого-либо влияния. Это можно рассматривать как один из факторов безопасности препарата, ведь повернуть время вспять и омолодить уже старую клетку пока не удается ни одним из известных способов, однако увеличение количества стареющих и несущих «поломки» клеток может быть нежелательным. Авторы предполагают, что положительный эффект мезотерапевтического использования препарата, содержащего Wharton Jelly Peptide Р199™, может объясняться именно влиянием вещества на миграционную активность МСК гиподермы, которые рекрутируются из глубоких слоев подкожной клетчатки, проникают в дерму и,  вероятно, дифференцируясь в фибробласты, восстанавливают истощенный клеточный пул, а затем ремоделируют матриксную составляющую, синтезируя коллагены различных типов, эластин, и гликозаминогликаны. Эта рабочая гипотеза требует дополнительного обоснования и дальнейшей проверки. Детальные результаты работы будут опубликованы в ближайшее время.

Основательный научный подход и  поиск четких механизмов действия препаратов – главная тенденция современных эстетических регенеративных технологий. Надеемся, что работы, проводящиеся в разных научных учреждениях мира, смогут раскрыть тонкие взаимодействия препарата Meso-Wharton P199™ и разных типов клеток кожи.