Своя новая кожа

В прошлом году у моей американской коллеги ее 16-летний сын сотоварищи поехал покуражиться на берег озера. Там они, само собой, развели костер, но, в отличие от наших скучных шашлыкистов, затеяли веселые игрища. А именно, стали поливать костер бензином. Весело же, а чё?

Кончилось это тем, чем и должно было кончиться – дитятко увезли вертолетом в ближайший профильный медицинский центр с глубокими ожогами 75% поверхности тела. Это очень много. Забегая вперед, скажу, что благодаря оперативной работе спасательных служб и непревзойденной американской медицине, он благополучно выздоровел и даже сохранил зрение, слух и движения в суставах.

На пути к выздоровлению было несколько операций по трансплантации кожи и временному закрытию ран лоскутами кожи трупов и свиней. Я не стал спрашивать коллегу о том, кто оплатил 50,000 долларов за доставку вертолетом и счета за все последующие медицинские услуги, но судя по ее настроению, страховка покрыла лишь часть общей суммы.

К сведению юных авантюристов, в США лечение обширных ожогов, занимающих более 30% от общей поверхности тела, стоит от 200,000 до 1,000,000 долларов на одного пациента. Так что, перед тем, как озорничать имеет смысл внимательно ознакомиться с содержанием медицинской страховки.

Обширные глубокие ожоги – это одно из самых угрожающих жизни состояний. Наша кожа – это примерно 1.7 м2 сложно организованной ткани, выполняющей уникальные функции.

В первую очередь, кожа – это важнейший барьер на пути микробов. Ожоговая поверхность – это открытые ворота для многочисленных микроорганизмов, в том числе и потенциально антибиотикорезистентных (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii и Klebsiella spp.). Когда у нас были исследования по сепсису – ожоговые отделения были одними из основных «поставщиков» пациентов.


О патогенезе сепсиса читайте в статье «Сепсис. Начало«


Помимо барьерной функции, кожа регулирует тепловыделение, проводит тактильные ощущения и контролирует водно-солевой баланс, от которого зависит синтез энергии и жизнедеятельность всех клеток нашего организма.

Поэтому основной приоритет при лечении пациентов с обширными глубокими ожогами – это как можно скорее закрыть раны, обеспечив барьерную и регуляторную функцию кожи. Только как закрыть? Это же не порез, сшивать тут нечего. Закрыть нужно «заплаткой».

Идеальная заплатка для ожоговой раны – это участок нормальной неповрежденной кожи самого пациента (skin autograft). Для получения лоскута здоровой кожи используют специальные инструменты – дерматомы. Они позволяют получить очень тонкий срез.

skin graft

В зависимости от ситуации может потребоваться разная глубина среза. Кожа состоит из двух главных слоев – эпидермиса и дермы. Эпидермис – это несколько рядов кератиноцитов, расположенных друг над другом. Нижний слой (базальный) крепится к базальной мембране, разделяющий эпидермис и дерму, а верхний – контактирует с окружающей средой.

Эпидермис не содержит сосудов, за его питание отвечает дерма. В ней есть и сосуды, и нервы, и гладкомышечные клетки, и соединительная ткань вместе с фибробластами. Волосяные фолликулы и сальные железы тоже располагаются в дерме.

То есть на дерме держится значительная часть функционала кожи. Кроме того, именно от состояния дермы зависят ее механические особенности – эластичность и устойчивость к физическим воздействиям, например, к трению. В статье «Ремонт фибробласта» я рассказывал, что бывает, когда из-за генетических дефектов нарушается взаимодействие эпидермиса с дермой.

Поэтому оба слоя крайне важны для нормального функционирования кожи, в том числе и пересаженной. В зависимости от глубины ожоговой раны, ее состояния, расположения и размера хирург может выбрать либо full-thickness skin graft (полный лоскут – эпидермис плюс вся дерма), либо split-thickness skin graft (расщепленный лоскут – эпидермис плюс часть дермы).

Split thickness 2

Расщепленный лоскут менее требователен к состоянию раны и подлежащих тканей, поэтому его выбирают в случае обширных ожогов, но у него есть ряд недостатков: он менее устойчив к механическим воздействиям, сокращается при заживлении раны, меняет цвет и текстуру.

Поэтому, в косметическом плане (а это очень важно, особенно для молодых людей) расщепленный лоскут не очень подходит. Особенно, если применять его на лице — такая кожа становится похожей на маску. Фотографии показывать не буду, сами посмотрите в интернете.

Полный лоскут значительно лучше в косметическом плане, но зато он более требовательный к состоянию питающих его подлежащих тканей.

У обоих типов лоскутов есть еще одно общее ограничение — у пациентов с с обширными ожогами слишком мало неповрежденной кожи, которую можно взять на аутотрансплантаты. Конечно, кожу можно брать несколько раз с одного и того же участка, дожидаясь пока она регенерирует, но это требует времени, а выживаемость пациентов прямо зависят от того, как быстро им удалят погибшую ткань и закроют все образовавшиеся дефекты.

Поэтому на время регенерации участков для аутотрансплантатов ожоговые раны закрывают временными заплатками, чаще всего, чужой кожей из банков кожи (есть такие в США и Европе), кожей трупов и кожей свиней.

Однако, чужая кожа опасна. Во-первых, она несет чужие антигены, а значит, иммунная система пациента будет их отторгать. Во-вторых, такая кожа может содержать возбудителей инфекционных заболеваний, пропущенных карантином.

Поэтому, будущее лечения пациентов с обширными ожогами – это тканевая инженерия, то есть создание биоискусственной кожи, обладающей низкой иммуногенностью и выполняющей все необходимые функции. Кроме того, такая кожа может содержать факторы, ускоряющие заживление и управляющие ростом сосудов.

На рынке уже есть несколько типов такой кожи. Их объединяет наличие мембранных свойств (то есть они пропускают испаряющуюся воду) и низкая токсичность. Некоторые «кожзамы» являются биоразлагаемыми, то есть они постепенно растворяются в ране.

Два основных типа «кожзамов» — это более ранние и примитивные синтетические ацеллюлярные (не содержат клеток) и более совершенные натуральные (содержащие клетки кожи). Главная задача синтетической кожи – это создание барьера и обеспечение испарения воды.

Примеры синтетических «кожзамов»: Biobrane™, Integra™, TransCyte™

biobrane 2

А вот примеры натуральных — Dermagraft™, Apligraf™, OrCel™. Эти три «кожзама» используют человеческие эмбриональные фибробласты и кератиноциты, то есть «чужие» клетки, обладающие хорошими способностями к регенерации.

Но более перспективны конструкции типа Epicel™ (на заглавной картинке в руке хирурга) производства компании Genzyme. Epicel™ стал первым коммерческим биоаналогом кожи. В основе этой технологии лежит in vitro культивирование эпидермальных клеток самого пациента.

Работает это так – у пациента берут полный (full thickness) лоскут здоровой неповрежденной кожи размером примерно с почтовую марку. Эту ткань отправляют в лабораторию Genzyme, расположенную в Бостоне. Там из образца кожи выделяют кератиноциты пациента и сажают их на специальный биокаркас, построенный из компонентов соединительной ткани мыши. Клетки кожи культивируют 3 недели, а затем снимают с мышиного каркаса и отправляют в хирургический центр, где планируется пересадка.

Готовый Epicel™ — это лоскут размером с игральную карту, содержащую 4-6 слоев кератиноцитов пациента. Genzyme утверждает, что за несколько недель из одной «марки» можно создать достаточно «карт» для покрытия всей поверхности тела взрослого человека.

Технология кажется довольно прогрессивной, но она не лишена недостатков. Прежде всего, Epicel™ не содержит дермы, в его составе есть только кератиноциты. Поэтому он очень хрупкий, неэластичный и очень долго приживается, так как медленно прорастает сосудами.

Чтобы исправить эти недостатки нужно, чтобы «кожзам» содержал оба слоя – эпидермис и дерму. Эксперименты на животных показывают, что пересадка обоих слоев существенно улучшает состояние лоскута, позволяя восстановить многие функции и свойства нормальной кожи.

Многие компании сейчас занимаются разработкой полноценной биоинженерной кожи, которая будет содержать и эпидермис, и дерму, а также воспроизводить их правильную взаимную архитектуру и нести в себе все необходимые клеточные компоненты (фибробласты, макрофаги, и так далее) и тканевые структуры (фолликулы и железы).

Среди прочих «передовиков» компания Amarantus BioScience Holdings Inc., объявившая на днях о совместном проекте с Institute of Surgical Research американского министерства обороны и государственным университетом Нью Джерси.

Они планируют совместную разработку продукта, который Amarantus называет Engineered Skin Substitute (ESS). Суть технологии в совместном культивировании кератиноцитов и фибробластов пациента на коллагеновой матрице.

Остальные опубликованные детали похожи на технологию Epicel™ — забирают полный лоскут, отправляют в лабораторию и синтезируют «квадратики» 10 на 10 дюймов, содержащие эпидермально-дермальную структуру. «Квадратики» затем отсылают обратно в хирургический центр.

ESS пока что испытали только в одном исследовании 1 фазы на 130 пациентах с тяжелым ожогами, с площадью до 95% поверхности тела. Результаты еще не опубликованы, но совет директоров уже объявил, что в третьем квартале этого года они планируют начинать в США исследование 2 фазы.

Вовлеченные в разработку исследователи предсказывают, что ESS революционно изменит качество медицинской помощи, оказываемой пациентам с обширными ожогами. Как говорится, будем посмотреть. В любом случае, впереди еще создание «сложной» кожи, обладающий полным арсеналом нормальной ткани: фолликулами, железами, лимфатическими сосудами, меланоцитами, макрофагами и другими компонентами.

А пока, передайте буйноголовым подросткам, что тот парень, о котором я рассказывал, приходил в себя несколько месяцев. Не знаю – сколько их семья заплатила за лечение, но знаю, что покрытие 1% поверхности тела «кожзамом» Epicel™ стоит примерно 13,000 долларов. Так что, пусть не балуются с бензином.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.