Biotechnologiczne opatrunki i żywe substytuty skóry -
przegląd i współczesne możliwości zastosowania
Biotechnological dressings and living skin substitutes - review and current abilities to apply
Kazimierz Cieślik, Wojciech Witkowski, Justyna Dr u kał a, Agnieszka Wal i górska, Jacek Puchała
K. Cieślik (^), A. Waligórska, Oddział Leczenia Oparzeń i Chirurgii Plastycznej Wojewódzkiego Szpitala
Specjalistycznego im. L. Rydygiera, Osiedle Złotej Jesieni 1,31 -826 Kraków, Tel.: 012 / 646 82 91, Fax: 012 / 646 82 91,
[e-mail]
J. Drukała, Kliniczny Oddział Chirurgii Plastycznej, Rekonstrukcyjnej i Leczenia Oparzeń, Centralny Szpital
Kliniczny MON w Warszawie Wojskowego Instytutu Medycznego, ul. Szaserów 128,00-909 Warszawa
W. Witkowski, Zakład Biologii Komórki, Wydział Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, ul. Gronostajowa 7,
30-387 Kraków
J. Puchała, Oddział Chirurgii Plastycznej, Rekonstrukcyjnej i Oparzeń oraz Chirurgii Ogólnej Uniwersyteckiego
Szpitala Dziecięcego Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, ul. Wielicka 265,30-663 Kraków
Wpłynęło: 28.06.2005; Zaakceptowano: 30.08.2005
Streszczenie Postęp w dziedzinie biotechnologii pozwala na łączenie żywych komórek tkanki łącznej i naskórka
z rusztowaniem złożonym z kolagenu lub materiału syntetycznego. Różnorodne sposoby dotychczasowych
rozwiązań konstrukcyjnych świadczą o potrzebie dalszych poszukiwań. Kryteriami oceny są: długi czas oraz
łatwość przechowywania komórki, uniknięcie ryzyka przenoszenia zakażeń, proste przygotowanie i nanoszenie
na ranÄ™, wysoki wskaz
nik przyjęcia na rany przewlekle gojące się, zredukowanie liczby etapów potrzebnych do
całkowitego zagojenia rany oraz niski koszt. Niniejsza praca stanowi przegląd współcześnie dostępnych
opatrunków, które pozytywnie przeszły próby laboratoryjne, posiadają atesty dopuszczające do stosowania w
klinice oraz są produkowane na skalę przemysłową. Oznacza to, że w miarę wzrostu zapotrzebowania
klinicznego, możliwe będzie zwiększenie produkcji, a tym samym obniżenie kosztów wytwarzania. Ponadto,
omówiono współczesne doniesienia o kierunkach rozwoju badań nad stworzeniem idealnego
biotechnologicznego opatrunku oraz żywego substytutu skóry.
Słowa kluczowe leczenie ran " opatrunek biotechnologiczny " żywy substytut skóry
Abstract Progress in the field of biotechnology allows combining living cells of connective tissue and epidermis
with structure consisted of collagen and a syntetic materiał. Many kinds of biotechnological dressings that were
invented so far imply the need of further study. Good dressing should have such para-meters: long term
durability, easy to storÄ™, safe (do not transmit infectious diseaeses), easy to prepare and easy to apply to the
wounds. This dressing should be accepted to chronić wounds, reduce stages to complete healing of the wounds
and be cheap. This paper is a review of dressings that are accepted and accesible currently in clinic. When the
demand for these dressings in clinic will be growing the production of the dressings will rise and costs will
decrease. We also present new directions in development of studies for perfect biotechnological dressings and
living skin substitutes.
% Key words biotechnological dressing " living skin substitute " wound
healing
Wstęp szkodliwych czynników zewnętrznych, np. patogenów
biologicznych i chemicznych. Ubytki skóry powodowa-
U dorosłego człowieka skóra obejmuje około 1/10 ne mogą być oparzeniem, owrzodzeniem pożylakowym,
ogólnej masy ciała. Spełnia ona funkcję bariery chro- stopą cukrzycową lub ostrymi urazami. Często stwarza
niącej przed utratą płynów, ważnych dla utrzymania to sytuacje zagrażające życiu. Inżynieria tkankowa
homeostazy ustrojowej. Jest też barierą dla urazów stanowi alternatywę dla autogennych przeszczepów
mechanicznych lub termicznych, jak również zaporą dla tkankowych z innych obszarów nieuszkodzonej skóry,
jak również dla allogennych przeszczepów skóry,które W 1975 roku po raz pierwszy Green opisał seryjną
są obarczone licznymi ograniczeniami, a zwłaszcza ry- subkulturę ludzkich keratynocytów. Kliniczne zasto-
zykiem przeniesienia zakażenia. Dotyczy to szczególnie sowanie tego odkrycia stało się możliwe przez wyko-
ran oparzeniowych. rzystanie hodowanych komórek w postaci arkuszy
nabłonkowych. Gallico w 1981 roku zastosował i opisał
W miarę poznawania patofizjologii choroby oparze- jako pierwszy wyhodowane, autogenne nabłonki do
niowej, postępu w anestezjologii i intensywnej terapii leczenia rozległych oparzeń III stopnia. Udoskonalanie
oraz doskonalenia metod zwalczania zakażeń, coraz metod hodowli fibroblastów w macierzy kolagenowej
więcej chorych wymaga stosowania przeszczepów wprowadzili Bell (1983) i Burkę (1987) [14].
skóry. Najczęściej dotyczy to pacjentów z ranami pełnej
grubości skóry, sięgającymi ponad 70% całkowitej W 1987 roku, podczas Konferencji Panelowej Narodo-
powierzchni ciała (CPC). Takie olbrzymie rany są wej Fundacji Naukowej Bioinżynierii w Waszyngtonie,
trudne do pokrywania klasycznymi metodami, ponieważ ustalono definicję skóry stworzonej metodą inżynierii
miejsca, z których pobrano przeszczepy są w trakcie tkankowej jako:  zastosowanie zasad i metod inżynierii
gojenia. Stosowane powszechnie przeszczepy allo- i i nauk biologicznych w celu odkrycia biologicznego
heterogenne mogą być jedynie opatrunkami substytutu dla odtworzenia, utrzymania lub polepszenia
biologicznymi, które odraczają wprowadzenie innych funkcji". Obecnie nie ma istotnej różnicy pomiędzy
metod gojenia dużych ran [7,8]. opatrunkiem na ranie a substytutem skóry. Ogólnie,
materiały z polimerów syntetycznych, czy sztucznie
Ostatnio coraz więcej wysiłku poświęca się rozwojowi połączone z komponentami biologicznymi, są określane
technik produkcji i zastosowania tzw.  żywych jako opatrunki na ranę, a materiały, które zawierają
substytutów skóry" (żss). Ideą, jaka przyświeca tym macierz białkową połączoną z tworzywami sztucznymi
poszukiwaniom, jest odwrócenie obecnej sytuacji tak, oraz macierz białkową z komórkami są uważane za
aby nie chory czekał na skórę, ale hodowana skóra na substytuty skóry [54].
chorego [7,32].
Współczesne techniki hodowli tkankowej pozwalają
Niniejsza praca podejmuje próbę przedstawienia spo- namnożyć komórki nabłonkowe z małych płatków skóry
sobu rozwoju doświadczeń własnych, aktualnego stanu do arkuszyktóre umożliwiają zamykanie dużych ran. Do-
wiedzy i technicznych możliwości wytworzenia oraz tyczy to zwłaszcza chorych z oparzeniami pełnej grubości
klinicznego zastosowania komórek nabłonkowych, ho- skóry, o rozmiarach przekraczających 70% całkowitej po-
dowanych w dużych ilościach in vitro, dla umożliwienia wierzchni ciała. Szansą na utrzymanie pacjenta przy życiu
rekonstrukcji trójwymiarowej skóry, w celu zagojenia i przyspieszenia leczenia jest stosowanie hodowanych,
tzw.  trudnych" ran [2 4,6,43,44,48,49,56,66,67]. autologicznych komórek nabłonkowych [16].
Wprowadzenie Seryjne hodowle pozwalają na powiększenie populacji
komórkowej tak, że w przeciągu miesiąca z płatka skóry
Historia leczenia oparzeń i zamykania ran z wyko- o powierzchni około 2 cm2 można wyhodować naskórek
rzystaniem skóry jako opatrunku sięga początków XIX o powierzchni dorosłego człowieka [27]. Chociaż
wieku. Pierwsze próby miały charakter eksperymentów i najważniejszą zaletą jest uzyskanie materiału o dużej
kończyły się niepowodzeniami. Dały jednak początek dal- powierzchni z małego wycinka zdrowej skóry pobranej
szym poszukiwaniom lepszych, skuteczniejszych metod od pacjenta, to wadą jest zbyt długi czas oczekiwania.
zamykania ran oparzeniowych, pourazowych i troficznych. Jest to szczególnie ważne przy leczeniu rozległych i
W XX wieku zaczęto wykonywać przeszczepy allogenne, tj. głębokich oparzeń. Nawet przy stosowaniu opatrunku
pochodzące od innych osobników tego samego gatunku. biologicznego w postaci allogennych przeszczepów
Obserwowano początkowe przyjmowanie się przeszcze- skóry, oczekiwanie prowadzi często do wyniszczenia
pu, a póz
niej jego stopniowe odrzucanie przez organizm chorego i zakażenia rany oparzeniowej, co zagraża
biorcy. W latach 50-tych prowadzono szerokie badania na życiu pacjenta. Straty obejmują koszty przedłużonego
temat alloprzeszczepów tkankowych. Allografty zostały leczenia chorego oraz utraconych hodowanych żywych
wówczas wprowadzone jako rutynowe postępowanie w le- substytutów skóry (żss) [7,8].
czeniu oparzeń w celu zapewnienia czasowego opatrunku.
Doświadczeń ia własne
Stosowano je także jako zabezpieczenie mechaniczne dla
rozległych siatkowanych autoprzeszczepów [17]. W tzw.
chińskiej metodzie leczenia oparzeń stosuje się z powo- Odpowiedzią na zapotrzebowanie przyspieszenia
gojenia ran oparzeniowych i trudno gojÄ…cych siÄ™ ran
dzeniem rozległe alloprzeszczepy, w których wycina się
podudzi, było wykorzystanie rutynowo prowadzonych
otwory na zasadzie szachownicy. Następnie umieszcza się
w nich drobne fragmenty skóry własnej chorego. Obser- w Zakładzie Biologii Komórki Wydziału Biotechnologii
Uniwersytetu Jagiellońskiego hodowli keratynocytów i
wowano przyjmowanie się obu rodzajów przeszczepów,
fibroblastów skóry ludzkiej (Ryc. 1). Już od wielu lat, w
brak wczesnej reakcji odrzucania alloprzeszczepów oraz
tym zakładzie prowadzone są prace badawcze
stopniowe zastępowanie alloprzeszczepów rozrastającymi
się autoprzeszczepami. Poważnymi ograniczeniami w sto- wykorzystujące takie hodowle do celów badań podsta-
wowych (oddziaływań komórek nowotworowych z pra-
sowaniu alloprzeszczepów jest nie tylko immunologiczna
widłowymi w tzw. kokulturach, wpływu patogenów, np.
reakcja odrzucania, ale i możliwość przenoszenia chorób
wirusowych od dawcy.
Ryc. 1. A - masowa hodowla keratynocytów w materiale własnym; B - powiększony obraz komórki nabłonkowej.
Ryc. 2. Przykład zastosowania autogennych hodowanych keratynocytów u chorej cierpiącej przez 25 lat z powodu
pozakrzepowego owrzodzenia podudzia. A - owrzodzenie wstępnie oczyszczone z martwych tkanek i patogennych
bakterii; B - moment napylania na ranę hodowanych autogennych keratynocytów zawieszonych w kleju fibryno-
wym; C - pierwszy opatrunek. Widoczne są wysepki świeżo namnożonego naskórka; D - wygląd okolicy rany w
odległym okresie od zagojenia.
grzybów na cytoszkielet zakażonych komórek, wpływu powyżej 106 trwa około dwóch tygodni. Dla celów
anestetyków na cytoszkielet, itd.). Dzięki funduszom badań podstawowych nie jest potrzebne uzyskiwanie tak
przekazanym przez Komitet Badań Naukowych moż- dużych ilości materiału i dlatego po około dwóch latach
liwe było także zorganizowanie i wyposażenie w spe- badań podjęto próbę klinicznego zastosowania
cjalistyczny sprzęt Pracowni Inżynierii Komórkowej i autogennych keratynocytów do leczenia chorych z
Tkankowej w Wojewódzkim Szpitalu Specjalistycznym przewlekłymi owrzodzeniami skóry. U 28 pacjentów z
im. L. Rydygiera w Krakowie, w której prowadzi się przewlekłymi pourazowymi i pozakrzepowymi
hodowle komórek skóry od pacjentów. owrzodzeniami podudzi oraz u dwóch chorych po wy-
cięciu rozległych ran oparzeniowych pełnej grubości
Wydajność zakładanych hodowli z transplantów skóry skóry zastosowano autogenne, hodowane komórki
wynosi ponad 90%. Zwiększenie liczby komórek nabłonkowe [10].
Ryc. 3. Przykład zastosowania autogennych hodowanych keratynocytów u dwuletniego dziecka po oparzeniu 90%
całkowitej powierzchni ciała; A - nacięcie oparzonej, martwej skóry w celu uwolnienia od ucisku; B - zamknięcie ran
po usunięciu martwicy allogennymi przeszczepami skóry pełniącymi rolę opatrunku biologicznego; C - zakładanie
opatrunku tiulowego na ranę po usunięciu alloprzeszczepów skóry i napyleniu autogennych, hodowanych keratyno-
cytów zawieszonych w kleju fibrynowym; D - wynik leczenia po 14 dniach od zastosowania hodowanych komórek
nabłonkowych. Materiał kliniczny Dziecięcego Centrum Oparzeniowego Instytutu Pediatrii CMUJ w Krakowie.
W czasie badań testowano zarówno hodowle uwar- Optymalizacja warunków hodowli komórek i postęp w
stwionych komórek nabłonkowych, jak i zawiesiny gojeniu ran z użyciem zawiesiny keratynocytów w kleju
autogennych ludzkich keratynocytów w kleju fibryno- fibrynowym pozwala na rozszerzenie działalności
wym. Testowano również metody przygotowania rany klinicznej (Ryc. 3). Zaplanowano zorganizowanie na
w przewlekłych owrzodzeniach podudzi, do funkcji terenie Pracowni Banku Hodowanej Skóry. Wówczas
podłoża, dla przeszczepów hodowanych komórek będzie możliwe bankowanie hodowanych in vitro
nabłonkowych (Ryc. 2). Opracowano jakościowo komórek, które w dalszej kolejności mogą służyć jako
opatrunki sprzyjające namnażaniu keratynocytów w przeszczepy allogeniczne oraz do rekonstrukcji
ranie, jak również zabezpieczające przed zakażeniem trójwymiarowych substytutów skóry.
rany. Wypracowana metoda przygotowania rany,
nakładania mieszaniny komórek i kleju fibrynowego Założenia ogólne żywych substytutów skóry
oraz opatrunków leczniczych pozwoliła na wytworzenie
odpowiednika  inkubatora komórkowego" na ciele Produkt stworzony metodami inżynierii tkankowej,
pacjenta. Nie zaobserwowano zakażenia rany w łączy polimery z żywymi komórkami, dla uzyskania
funkcjonalnego ekwiwalentu tkanki, tzn. substytutu
przebiegu pooperacyjnym [14].
skóry Składa się on z macierzy, tj. rusztowania, które
Obok masowych hodowli komórek dla celów terapeu- jest niezbędne dla procesu gojenia. Hodowane w żelu
tycznych, prowadzi siÄ™ w Pracowni badania podstawowe kolagenowym fibroblasty produkujÄ… to rusztowanie
ściśle związane z zagadnieniem gojenia ran. Badania nazwane substytutem skóry właściwej (dertnis), które
podłoża fibrynowego, jako macierzy dla przeszczepia- wykorzystywane jest następnie jako podstawa do
nych komórek wykazały, że keratynocyty ludzkie szyb- rekonstrukcji żss [20]. Ekwiwalent dermis powstaje
ko rozpłaszczają się na podłożu fibrynowym,proliferują poprzez wysianie skórnych fibroblastów do
i podejmują aktywną migrację. Porównanie aktywności przygotowanej, trójwymiarowej macierzy kolagenowej.
ruchowej keratynocytów na podłożu kolagenowym i Uwarstwienie hodowanych keratynocytów na górnej
fibrynowym wykazało, że komórki znacznie szybciej powierzchni takiej struktury daje ekwiwalent naskórka.
migrują po kleju fibrynowym [15]. Powyższy schemat
siÄ™ niskimi kosztami wytwarzania i przechowywania
oraz być łatwą w obsłudze i dostępną [54]. Jak widać,
wymagania dotyczą wielu sprzecznych właściwości, np.
kontrolowanego parowania wody i utrzymania
wilgotności, budowy ułatwiającej wnikanie komórek do
konstruktu, w czasie gdy kontrolowane jest wnikanie
bakterii, a także odpowiednia wytrzymałość me-
chaniczna i elastyczność przy maksymalnej redukcji
grubości materiału. Należy pamiętać o możliwości
przenoszenia wirusa HIV w czasie przeszczepiania. W
Stanach Zjednoczonych obowiÄ…zuje zakaz prze-
szczepiania keratynocytów dawcy przed uzyskaniem
wyników dwóch badań, tj. w dniu pobrania materiału i
po 90 dniach. Wprowadzenie testu reakcji łańcuchowej
polimerazy dla kwasu nukleinowego HIV zmienia ten
schemat [54].
Przemysłowo wytwarzane tzw. żywe substytuty skóry
oraz ich zastosowanie kliniczne - podział i omówienie
preparatów
Hodowane autografty naskórkowe: Epicel"! (Gen-zyme
Tissue Repair Corporation, Cambridge, MA, USA). Jest
to jeden z najstarszych materiałów. Został wytworzony
w 1975 roku, ale dostępny w handlu był od 1988 roku.
Jego podstawą są hodowane in vitro naskórkowe
keratynocyty z użyciem warstwy odżywczej, z
Ryc. 4. 10-letnie dziecko leczone hodowanymi keratyno- naświetlanych UV fibroblastów pobranych od świnki
cytami po oparzeniu 75% CPC. Widoczne sÄ… zaburzajÄ…-
morskiej. Naskórek otrzymywano poprzez biopsje
ce rozwój zniekształcające blizny.
skóry, którą rozdrabniano i trypsynizowano. Zawiesinę
komórek wysiewano na śmiertelnie naświetlane 3T3 -
mysie fibroblasty. W dniu następnym tworzące się
jest modelem uproszczonym, jednak stanowi dobry
kolonie umieszczano na płytkach. Kiedy hodowla
punkt wyjścia do rekonstrukcji skóry [18].
uzyskała odpowiedni rozwój, keratynocyty uwalniano i
umieszczano na nieprzyklejalnym podłożu opatrunku
Skóra wytworzona metodą inżynierii tkankowej jest
gazowego. Zaletami są trwałe i szybkie zamknięcie
konstrukcją opartą na biologii komórki. Oddziaływanie
rany, stosowanie po namnożeniu na dużych
zróżnicowanych sygnałów pomiędzy komórkami
powierzchniach rany z małego pierwotnego bioptatu,
kontroluje ich zachowanie. Może to mieć dwie formy:
szybkie zniesienie bólu oraz lepsze wyniki funkcjonalne
pierwsza - komórki rosną w hodowli i są wysiewane do
i kosmetyczne od wolnych przeszczepów skóry (WPS).
porowatego materiału, z którego tworzony jest substytut
Wśród wad wymienia się konieczność wykonania
skóry; druga - wszczepiony materiał indukuje
zabiegu chirurgicznego pobrania fragmentu skóry;
specyficzną reakcję komórkową, taką jak regenerację
utrzymanie w dobrym stanie ogólnym i miejscowym
tkanki in vivo, co może wzmacniać regenerację nerwu
pacjenta przez trzy tygodnie, konieczne dla hodowli;
lub indukować tworzenie się nowych naczyń krwiono-
wysoki koszt; przykurcze bliznowate; niestabilne
śnych [1,19,22 24,26,29,30,37,38,40,47,53,63].
przyczepianie się do podłoża; które nie ma warstwy
dermis (Ryc. 4). Wskazaniami są: oparzenia, przewlekłe
Skóra stworzona metodą inżynierii tkankowej powinna
owrzodzenia podudzia, epidermolysis bullosa, rana
posiadać kilka podstawowych cech charakte-
skóry po wycięciu rozległego wrodzonego znamienia
rystycznych: zawierać odpowiednią objętość wody (w
barwnikowego, bielactwo, wrodzone spodziectwo,
zależności od rany); być łatwą w posługiwaniu się nią
odleżyny, przeszczep rogówki.
jako opatrunkiem oraz przy stosowaniu podstawowych
technik chirurgicznych (cięcia i szycia); stanowić
barierę bakteryjną; spełniać kryteria ste-rylności;
Hodowane naskórkowe alloprzeszczepy
zapewniać odpowiednie mechaniczne właściwości;
umożliwiać przyczepność do podłoża rany (bez
Preparaty te pochodzÄ… od niespokrewnionych allo-
uszkadzania leżącej poniżej struktury); ulegać
gennych dawców, np. z noworodkowych napletków, i
kontrolowanej biodegradacji; nie być toksyczną; nie
wymagają dalszych badań. Wspomagają one tworzenie
dawać objawów antygenowości i powodować minimal-
się tkanki ziarninowej i pobudzają naskórkowanie od
nÄ… odpowiedz
zapalną (w tym brak reakcji na ciało
brzegów i od struktur przydatków skóry w podłożu
obce); powodować minimalne przykurczanie i blizno-
powierzchownej rany, prawdopodobnie poprzez
wacenie; ułatwiać angiogenezę; nie wywoływać bólu;
uwolnienie czynników wzrostu. Natychmiastowa do-
umożliwiać wrastanie przydatków skóry; cechować
stępność oraz brak potrzeby biopsji są głównymi zale- mrożenia. Kiedy do macierzy wnika unaczynienie
tami tej metody. Preparaty mogą być przechowywane w widoczne przez cienką folię-naskórek, zostaje ona
zamrożeniu i bankowane. Wadą jest niedostępność zastąpiona cienkimi przeszczepami skóry pośred- * niej
handlowa, nietrwałość substytutu naskórka (organizm grubości. Alternatywą dla przeszczepów skóry jest
biorcy wymienia komórki allogenne na własne) i brak pobranie od pacjenta fragmentu skóry podczas pierwszego
zabezpieczenia przed możliwością przenoszenia chorób zabiegu operacyjnego, a następnie po kilku tygodniach
zakaz
nych. Preparaty mogą być zastosowane w naniesienie wyhodowanego substytutu skóry w miejsce
oparzeniach, przewlekłych owrzodzeniach podudzi, folii silikonowej pokrywającej Integrę"! [46]. Zaletą
miejscach pobrania przeszczepów, po dermabrazji preparatu jest natychmiastowa dostępność, a ponadto
twarzy oraz w epidermolysis bullosa. umożliwienie tworzenia neodermis [5,11,12]. Nie
obserwuje siÄ™ odpowiedzi o charakterze zapalnym, czy
« Nieożywiona, allogenna
typu ciała obcego [50]. Ponadto zmniejsza on przerastające
bezkomórkowa macierz skórna: Alloderm"!
bliznowacenie i przykurczanie. Zmniejsza także grubość
póz
niejszych przeszczepów skóry [25]. Wadami preparatu
jest: konieczność szkolenia przed rozpoczęciem
Alloderm"! (LifeCell, Woodlands, TX, USA) w 1992
stosowania, dość znaczny koszt, możliwość niezauwa-
roku dopuszczony został przez Food and Drug
żonego zakażenia, gromadzenie płynu pod spodem oraz
Administration do stosowania w klinice. Jest to
brak rzeczywistego naskórka.
bezkomórkowa macierz stworzona bezpośrednio ze
świeżej skóry pobranej ze zwłok, którą preparowano w
solance o dużym stężeniu, w celu usunięcia naskórka
Hodowane substytuty skóry
oraz kÄ…pano w roztworach do oddzielenia struktur
komórkowych. Następnie suszono, pozostawiając nie
działającą immunologicznie skórną macierz z nie- Większość badań wskazuje na potrzebę wykorzysty-
uszkodzonym kompleksem błony podstawnej i gli- wania takich substytutów skóry, które złożone są z au-
togennych hodowanych ke raty nocy tów jako warstwy
kozaminoglikanami. Charakterystycznymi zaletami sÄ…:
naskórkowej oraz kolagenu z glikozaminoglikanami,
natychmiastowa dostępność, brak komórek i brak reakcji
który jest substratem do zasiedlania przez autogenne
immunologicznych, poprawienie przyjmowania
fibroblasty, jako warstwy skóry właściwej. Substytut
hodowanych alloprzeszczepów oraz nieuszkodzona
ten wytwarzany jest in vitro,a następnie przenoszony
warstwa podstawna skóry. Materiał ten może być
jako jeden preparat na podłoże rany. Nie jest on do-
liofilizowany, przechowywany w zamrożeniu lub w
stępny przemysłowo. Wymaga od trzech do czterech
stężonym glicerolu. Dostarcza on matrycę z naturalną
tygodni na hodowlÄ™. Wskaz
nik przyjęcia jest średnio
skórną porowatością w celu lepszej regeneracji. Pozwala
około 50% i nie został powszechnie zaakceptowany
na stosowanie cieńszych autoprzeszczepów skóry.
jako rutynowe zastępstwo dla skóry.
Ryzyko przeniesienia zakażenia, potrzeba stosowania
przeszczepów skóry pośredniej grubości w póz
niejszym
okresie, jak również konieczność wykonania dwóch
Żywe, allogenne fibroblasty skórne: Dermagraft"!
procedur chirurgicznych, są głównymi wadami tego
preparatu.
Dermograft"! (Advanced Tissue Sciences Inc,La Jolla,
CA, USA) zastępuje skórę właściwą od 1987 roku. Zna-
Nieożywiona, pochodzenia zwierzęcego bezkomórkowa maderz skórna lazł on zastosowanie do leczenia owrzodzeń i oparzeń.
:Xenoderm"! Wytwarzano go przez hodowanie ludzkich, noworod-
kowych fibroblastów na sieci z poliglikanów (kwas
poliglicolowy lub poliglactina-910, nazwa handlowa
XenoDerm"! LifeCell Corp., The Woodlands, TX jest
Dexon"! lub Vicryl"!). Fibroblasty skórne z napletków
produktem wytwarzanym w oparciu o takÄ… technologiÄ™
noworodkowych są wysiewane na absorbującą sieć w
jak Alloderm"! - surowcem jest skóra świni.
sterylnych woreczkach, z przepływem płynu z pożywką
hodowlaną. Komórki te przyczepiają się, namnażają i
rozpoczynają wytwarzanie kolagenów i czynników
Nieożywiona macierz pozakomórkowa złożona z kolagenu i
siarczanu 6-chondroityny - Integra"! wzrostu. Komórki i białka kolagenowe pokrywają
siatkę, tworząc dookoła tkankę łączną. Ponieważ siatka
jest zbudowana z materiału biode-gradacyjnego, zanika
W 1996 roku FDA zezwoliło na stosowanie Integry"!
ona w ciÄ…gu trzech do czterech tygodni. Macierz
(Integra Life Science Corporation, Plainsboro, NJ,
złożona z fibroblastów i kolagenu pokryta folią
USA) do leczenia oparzeń. Zbudowana jest ona z
silikonową może być stosowana jako oddzielna
bydlęcego kolagenu i siarczanu 6-chondroityny, tj.
jednostka lecznicza lub jako podłoże dla siatkowanych
glikozaminoglikanu pozyskiwanego z chrzÄ…stek rekina.
autoprzeszczepów skóry, czy też hodowanych komórek
Daje to warstwę dermis, którą łączy się z folią
nabłonkowych. Pomimo kosztowności tych żywych
silikonową, jako jednowarstwową protezą naskórka.
allogennych fibroblastów skórnych, ich zaletami są:
Główną zaletą tej macierzy jest porowatość, którą
natychmiastowa dostępność, dobra wytrzymałość na
uzyskuje się w procesie zamrażania i suszenia. Rozmiar
rozrywanie, łatwość w posługiwaniu się oraz brak
porów jest kontrolowany w czasie tworzenia kryształów
reakcji odrzucania.
lodu w obrębie macierzy podczas procesu
Pozakomórkowa macierz z allogennych ludzkich skórnych
sty i keratynocyty namnożone in vitro i wysiane na
fibroblastów:TransCyte"!
przeciwne strony dwuwarstwowej macierzy z kolagenu
wołowego. Macierz kolagenowa składa się z gąbki, z
TransCyte"! (Smith & Nephew, Inc., Largo, Florida) krzyżowo sieciowanych włókien bydlęcego kolagenu,
- jest to drogi, stworzony w laboratorium preparat pokrytego pepsynowanym nierozpuszczalnym kola-
zastępujący skórę, wymagający wielokrotnego nakła genem. Keratynocyty są wysiewane na nieporowaty
dania. Noworodkowe, allogenne fibroblasty są hodo (nierozpuszczalny) żel kolagenowy, a fibroblasty na
wane i namnażane na włóknach nylonowych, które są dolną część porowatej gąbki. Następnie komórki są ho-
po 4. 6. tygodniach umieszczane na folii silikonowej. dowane przez 10 15 dni, a otrzymany produkt musi
Daje to produkt o zwartej komórkowej  tkance", która być natychmiast zastosowany. Ta złożona, hodowana
zawiera duże stężenie wytworzonych ludzkich białek skóra zwykle jest stosowana do leczenia recesywnie
macierzy pozakomórkowej oraz wiele czynników dystroficznej epidermolysis bullosa, syndaktylii,
wzrostu. Fibroblasty są usuwane przez zamrożenie po przykurczów zgięciowych palców. Jednak mało jest
wytworzeniu pozakomórkowej macierzy i czynników doniesień popierających zakres zastosowania.
wzrostu. Może mieć zastosowanie do leczenia oparzeń,
jest Å‚atwy do przechowywania oraz natychmiastowego
Świńska warstwa podśluzówkowa jelita cienkiego: Oasis"!
stosowania [33].
Oasis"! (Healthpoint Ltd, San Antonio, Texas, USA) -
Żywa, dwuwarstwowa allogenna skóra: Apligraft"! warstwa podśluzówkowa jelita cienkiego świni, zawiera
naturalną, trójwymiarową macierz pozakomórkowa,
która prawdopodobnie może posłużyć jako magazyn
Apligraft"! (Organogenesis Inc, Canton, MA, USA and
cytokin i cząstek przytrzymujących komórki, co zapew-
Novartis Pharmaceuticals Corporation, East Hanover,
nia podłoże do wzrostu tkankowego. Udowodniono, że
NJ, USA) - dwuwarstwowy żywy ekwiwalent skóry,
struktura i skład chemiczny śluzówki jelita cienkiego
który opisano w piśmiennictwie jako Graftskin"!, został
zapewnia przemodelowanie tkanki Å‚Ä…cznej. Surowi-
zarejestrowany przez FDA w 1998 roku. Zawiera on
cówka, mięśnie gładkie i śluzówka są usuwane. Macierz
obie warstwy, tj. naskórek i skórę właściwą. Dermis
zawiera kolagen typu I, III i V; czynniki wzrostu: TGF-
zawiera kolagen zwierzęcy typu I, posiadający żywe
p, FGF-2. Preparat jest dostarczany w arkuszach
ludzkie skórne fibroblasty. Pokrywająca dermis warstwa
uwodnionych i liofilizowanych. W piśmiennictwie jest
żywych ludzkich keratynocytów pochodzi z
mało doniesień klinicznych. Zaletą jest natychmiastowe
hodowanych komórek, z noworodkowych napletków i
zastosowanie i długi okres przechowywania.
namnażanych w hodowli. W póz
nej fazie hodowli, na
granicy faz płyn-powietrze,keratynocytom umożliwia
tworzenie warstwy rogowej (stratum corneum). Ten
Bezkomórkowa, ksenogenna macierz kolagenowa: E-Z-
ekwiwalent skóry posiada zdolność do samoregene-racji
Derm"!
i po skaleczeniu w laboratorium może się goić z
rekonstrukcją naskórka. Apligraft"! histologicznie
E-Z-Derm"! (Brennen Medical Inc., Saint Paul, Minne-
przypomina ludzką skórę i produkuje liczne cytokiny i
czynniki wzrostu, jak np. TGF-a i TGF-0, IL-I, -6, -8, - sota, USA) jest czasowym substytutem skóry, który za
pomocą aldehydu został krzyżowo związany (utwar-
ll,interferon-ai p\IGF-l orazPDGF.Brakjestwnim
dzony). Dzięki temu może służyć jako bezkomórkowa
niektórych komórek skóry, takich jak melanocyty,
macierz skórna. Dostępny jest jako opatrunek perfo-
komórki tuczne i Langerhansa oraz przydatki skóry.
rowany lub nie perforowany, połączony w produkcji z
Brak komórek śródbłonka wyjaśnia brak reakcji ostrego
lnianą gazą, którą się odrzuca w chwili nakładania na
odrzucania. W celu uniemożliwienia przeniesienia
ranę. Zaletą jest możliwość natychmiastowego za-
chorób zakaz
nych i zapewnienia bezpieczeństwa dla
biorcy należy przeprowadzić wiele testów wykluczają- stosowania. Do wad zaliczamy: nieliczne doniesienia
kliniczne, co uniemożliwia ocenę tolerancji i wydaj-
cych obecność HIV, HTLV, wirusów żółtaczki, wirusa
ności, możliwość przenoszenia chorób zakaz
nych i
Epstein-Barr'a (EBV), wirusa cytomegalii, wirusa
zwiększenie wydzielania z rany.
ludzkiego herpes-6,retrowirusa,mycoplasmy i innych.
Zaletą tego preparatu jest umożliwienie natychmiasto-
wego stosowania, unikanie rany w miejscu pobrania i
Autogenny, naskórkowy ekwiwalent skórny: EpiDex"!
zwiÄ…zanego z tym zabiegu chirurgicznego, prostota w
stosowaniu, możliwość zastosowania w praktyce
EpiDex"! (Modex, Geneva, Switzerland) jest auto-
ambulatoryjnej. Wadami są: wysoki koszt, krótki czas
gennym naskórkowym ekwiwalentem skórnym wy-
przechowywania (tylko pięć dni). Zaleca się stosowanie
twarzanym in vitro z mieszków włosowych pacjenta.
tego preparatu przy owrzodzeniach o różnej etiologii,
Był on przeszczepiany z powodzeniem w próbach
jak np. necrobiosis lipoidica.
pilotażowych, jednakże konieczne są dalsze badania. W
substytucie wykorzystano komórki warstwy ze-
wnętrznej osłonki korzenia włosa w obrębie mieszka
Złożona, hodowana skóra: OrCel"!
włosowego. A
atwo można izolować prekursorowe ko-
mórki dla naskórkowych keratynocytów z wyrwanych
OrCei"!(Ortec International, Inc., New York, NY, USA)
mieszków włosowych owłosionej skóry głowy, które
- ten skórny ekwiwalent, zawiera allogenne fibrobla-
zachowują wysoki potencjał proliferacji niezależnie od keratynocyty i fibroblasty pochodzą z bankowanych,
wieku dawcy mieszka włosowego. Ten ekwiwalent hodowanych komórek, dostarczanych z ludzkich nowo-
skóry włosów jest dostępny w Europie. rodkowych napletków. Z powodzeniem nadaje się ona
do leczenia owrzodzeń żylakowych podudzi [13].
Laserskin (Fidia Advanced Biopolymers, Aban TermÄ™,
Italy) lub produkowany w Stanach Zjednoczonych pod Tarlow i wsp. określili efektywność Graftskinu"! jako
nazwÄ… VivoDerm"! (ER SÄ…uibb and Sons Inc, Prince- dajÄ…cego szansÄ™ na zagojenie w skomplikowanych
ton, NJ, USA). Laserskin jest żss, który jest głównie chirurgicznych ranach z ubytkami tkanek. Graft-skin"!
dostępny w Anglii, Niemczech i Włoszech. Wymaga on - konstrukcja dwuwarstwowej żywej skóry jest
pobrania od pacjenta wycinka skóry do produkcji in efektywną chirurgiczną opcją, zarówno w leczeniu
vitro hodowanych, autogennych keratynocytów, które przewlekłych owrzodzeń żylakowych, jak i w prostych
wysiewane są in vitro na błonę z kwasu hialu-ronowego. chirurgicznych wycięciach. Graftskin"! jest dobrze
Jest to błona utworzona z utwardzonego, tolerowany przez pacjentów. Obserwowano całkowite
estryfikowanego kwasu hialuronowego, który następnie zagojenie ran w czasie dziewięciu tygodni od zasto-
za pomocą lasera zostaje perforowany. Dokonane za sowania. Tarlow i wsp. podsumowują, że Graftskin"!
pomocą lasera mikroperforacje pozwalają na migrację jest wspaniałą możliwością leczenia trudnych chi-
keratynocytów poprzez błonę. Kolonie komórkowe rurgicznych ran, które nie mogą być leczone innymi
przerastają następnie całą błonę. Substytut oddziela się metodami. Przyspiesza on czas gojenia oraz zmniejsza
od płytki Petriego bez enzymatycznego trawienia. Błona wrażliwość na czynniki chorobotwórcze. Powinien być
taka nie wymaga odwracania i póz
niejszej reorientacji stosowany w ranach, w których gojenia per secundam
komórek w czasie nakładania na podłoże rany. należy szczególnie unikać [61].
Obecność kwasu hialuronowego ułatwia migrację
komórek, ich proliferację i angio-genezę. Produkt ten Still i wsp. badali bezpieczeństwo i skuteczność stoso-
nie jest odrzucany przez biorcę, ponieważ jest wania dwuwarstwowej macierzy z komórkami OrCel-
autogenny. Stosowany jest głównie do leczenia oparzeń 1"! (Ortec International, Inc., NewYork NY, USA), jako
i ran przewlekłych, takich jak np. owrzodzenia czasowego opatrunku. Oceniano przyspieszenie gojenia
żylakowe. rany w miejscu po pobraniu wolnych przeszczepów
skóry (WPS) u ciężko oparzonych chorych. Grupę
Kierunki udoskonalania dotychczasowych rozwiązań kontrolną stanowili ci sami chorzy, u których te same
rany, lecz w innych miejscach zamknięto klasycznymi
Nadal trwajÄ… badania nad opracowaniem i udosko- opatrunkami z Biobrane-L"! (Bertek Pharmaceuticals
nalaniem gotowych produktów żss do zastosowania Sugarland, TX, USA). Czas gojenia przy zastosowaniu
klinicznego. Najwięcej doniesień dotyczy Integry"!,
OrCell"! był znacząco krótszy od czasu leczenia miejsc
Apligraftu"! i Graftskinu"!. Tylko w ostatnim okresie za pomocą Biobrane-L"!. Skrócenie czasu gojenia jest
ukazał się szereg prac o ich różnorodnym zastosowaniu. bardzo ważne w razie konieczności ponownego
pobierania WPS do leczenia ran oparzeniowych. W
Chan i wsp. opisali nową technikę przeszczepiania przy podsumowaniu zwrócono uwagę, że OrCell"! jest
zamykaniu ran za pomocą Integry"! i złożonego dobrze tolerowany, wspomaga szybsze gojenie oraz
biokompatybilnego przeszczepu naskórkowego [9].
zmniejsza bliznowacenie [58].
Wykorzystano autogenne keratynocyty na błonie
pochodnej kwasu hialuronowego (z fibroblastami jako
Veves i wsp. przeprowadzili badania nad efektywnością
 feeder layer"), która została z powodzeniem Graftskinu"!, jako żywego ekwiwalentu skóry, w lecze-
zastosowana u trzech chorych, dla wybranych procedur niu rany niezakażonej i bez niedokrwienia w przewle-
rekonstrukcyjnych. Naskórkowanie wystąpiło u kłych podeszwowych owrzodzeniach,w stopie cukrzy-
wszystkich chorych.
cowej. W 24 ośrodkach w Stanach Zjednoczonych, 208
pacjentów było wyrywkowo ocenianych jako grupa
Fitton i wsp. opowiadają się za stosowaniem Integry"! kontrolna, w czasie leczenia zarówno Graftskinem"!
w oddziale leczenia oparzeń. Podkreślają, że pomimo (112 chorych), jak i zwilżoną w soli fizjologicznej gazą
wysokiego wskaz
nika utraty przeszczepów skóry (96 chorych). Stosowanie Graftskinu"!, oceniane po
właściwej oraz zbyt wolnego naskórkowania, najdalej czterech tygodniach, ma wyższy wskaz
nik
stosowanie Integry"! ma przyszłość jako leczenie z
gojenia przy porównaniu z dotychczasowo dostępnym
wyboru, z uwagi na dobrą końcową funkcjonalność i leczeniem i nie jest połączone z jakimikolwiek
estetykę [21]. objawami ubocznymi. Graftskin"! może być bardzo
przydatny dodatkowo w leczeniu owrzodzeń stopy
Hunt i wsp. opisali leczenie Integra"! przerastającego cukrzycowej, które jest oporne na dotychczas stosowane
bliznowacenia i przykurczy przedniej powierzchni szyi standardy leczenia [62].
w rekonstrukcyjnej fazie chirurgii oparzeń. We
wszystkich przypadkach przykurczu skóry osiągnięto Kierunki rozwoju leczenia ran za pomocą żywych
bardzo dobre wyniki kosmetyczne. Średni czas obser- substytutów skóry
wacji wynosił 48 miesięcy [28]. Delorme i wsp. opisali
Apligraft"! stanowiący skórny ekwiwalent, który ma Doniesienia z pracowni badawczych dowodzą dal-
naskórek i dermis podobne do ludzkiej skóry. Jej żywe sze rozszerzanie wskazań i zakres stosowania żss.We-
dług Lee i wsp., inżynieria tkankowa zapewnia alter-
natywę dla autogennych i allogennych przeszczepów Bliznowacenie miejsca pobrania było wówczas mini-
tkankowych, które są wymagane z powodu ograniczeń i malne, a dzięki temu możliwe było pobranie następnego
ryzyka przeniesienia zakażenia [34]. Aktualnie sub- przeszczepu skóry z tego samego miejsca [60].
stytuty skóry są robione z samej macierzy pozakomór-
kowej, głównych komórek i połączenia komórek oraz Navasaria i wsp. podkreślają, że bieżące techniki
macierzy. Nowe biotechnologiczne zabiegi prowadziły hodowli tkankowej umożliwiają uzyskanie dużego
do rozwoju ekwiwalentu skóry, ścisłego dopasowania arkusza nabłonka z małego kawałka skóry lub też za-
do pierwotnej ludzkiej skóry w znaczeniu histologicz- wiesiny hodowanych keratynocytów przydatnych do
nych i funkcjonalnych właściwości [35]. Yang i wsp. leczenia ran. Autorzy szeroko opisali bieżące metody
opracowali sztuczną skórę, złożoną z uwarstwionych hodowania keratynocytów, poszukiwania w pełni
keratynocytów i macierzy skórnej, z kolagenu typu I funkcjonalnego odtworzenia elementów skóry i per-
zawierajÄ…cego fibroblasty [65]. Dla pokonania problemu spektywy dla klinicznego rozwoju tych technologii w
rozrywania hodowli podczas szycia przeszczepu, niedalekiej przyszłości [45,46].
dołączali histokompatybilną kolagenową siatkę do dna
żelu. Badano optymalne zachowanie ekwiwalentów Saap i wsp. stwierdzają, że hodowane substytuty skóry,
skóry, które powinno być najlepsze przy stosowaniu 3,0 które były stosowane jako uzupełniające przeszczepy w
mg/ml roztworu kolagenowego i dołączonej hodowli leczeniu oparzeń i przewlekłych ran są pozbawione
żelowej. Ta dołączona hodowla żelowa fibroblastów splotu naczyniowego. Ubytek ten prowadzi do dłuż-
daje skokowy efekt zwiększenia stężenia czynnika szego czasu gojenia, potrzebnego dla rewaskularyzacji
wzrostu. Wpływa to na szybszy wzrost komórek. W przyłożonego własnego przeszczepu skóry i często
opracowanej sztucznej skórze zagęszczenie przyczynia się do powikłań gojenia. Modyfikacja
keratynocytów wynosiło 105 komórek/cm2. Komórki genetyczna hodowanych ekwiwalentów skóry dla
hodowano na ekwiwalencie skóry właściwej, na granicy zwiększonego unaczynienia może hipotetycznie
fazy powietrze-płyn. prowadzić do przyspieszenia gojenia rany. W celu
weryfikacji tej hipotezy, Saap i wsp. modyfikowali
Braye i wsp. stworzyli bank allogenicznych keratyno- genetycznie ludzkie keratynocyty poprzez transdukcje z
cytów, zwracając należytą uwagę na bezpieczeństwo replikacja niekompetentnych retrowirusów. Celem było
chorego i zabezpieczenie hodowli [7]. Uzyskali dzięki przyspieszenie i zwiększenie poziomu stężenia
temu szybsze leczenie pacjentów cierpiących z powodu naczyniowego czynnika wzrostu śródbłonka (EGF),
rozległych i głębokich oparzeń. Autorzy przedstawiali który jest specyficznym i mocnym mitogenem dla
zalety użycia allogennych keratynocytów w pierwszej komórek śródbłonkowych. Zmodyfikowany w ten
fazie leczenia u chorego z 97% CPC głębokiego oparze- sposób, hodowany ekwiwalent skóry, wydziela znacznie
nia, oczekującego na autogenne hodowane keratynocyty. więcej naczyniowego śródbłonkowego białkowego
Czas całkowitego gojenia ran u tego chorego porównano czynnika wzrostu podczas założonego czasu hodowli.
z wynikami uzyskanymi przy stosowanu autogennych Badany pod mikroskopem zmodyfikowany przeszczep
arkuszy u dwóch innych pacjentów oparzonych 80% skóry prezentował zwiększoną liczbę skórnych naczyń
CPC i 82% CPC. Leczenie tych dwóch pacjentów było krwionośnych. Uzyskano zmniejszony czas rewaskula-
dłuższe i powikłane. U oparzonego z 97% CPC kliniczny ryzacji w porównaniu z grupą kontrolną. Zwiększone
przebieg leczenia był krótszy i bez powikłań. Ponadto, au- unaczynienie hodowanych substytutów skóry może
togenny/allogenny hodowany naskórek, daje estetycznie przyspieszyć gojenie rany [59].
dobre wyniki, bez charakterystycznej siatki widocznej
przy wolnych przeszczepach skóry. Mniejszy jest także Lee opracował rekonstrukcję naskórka na deepiteli-
dyskomfort dla chorego, zwiÄ…zany z pobieraniem zowanej dermis (RE-DED) i na zasiedlonej przez fi-
materiału od chorego do hodowli. Głębokie oparzenia broblasty kolagenowej matrix (Living Skin Equivalent -
III stopnia są kwalifikowane z wyboru do hodowanych LSE) [35]. Wykazał histologiczne podobieństwo do
nabłonków, ponieważ przez obecność skóry właściwej naturalnego naskórka. Jakkolwiek, znaleziono także
unika się przykurczów odpowiedzialnych za zaburzenia kilka zmian, np. zmieniony wzór ekspresji zróżnicowa-
funkcjonalności, obserwowanych zwykle w oparzeniach nych markerów dla naturalnego naskórka. Na pozba-
III stopnia z powodu braku dermis. Z powodu wzrostu wioną naskórka skórę właściwą (DED) była nakładana
bezpieczeństwa bankowania allogennych keratynocytów, macierz kolagenowa, zasiedlona przez fibroblasty, a
także leczenie rozległych i głębokich oparzeń II stopnia keratynocyty były hodowane na powierzchni DED na
staje się bezpieczniejsze i szybsze. Lepsze są wyniki granicy faz. Nowy ekwiwalent skóry wykazywał
funkcjonalne i estetyczne [7,31,52,64]. podobną morfologię do skóry z naturalnego naskórka.
Immunohistochemiczne badania ujawniły, że
Suzuki i wsp. donieśli, że w populacji wschodniej, różnicujące markery takie jak involucrina, loricrina
włączając Japończyków, przerost blizny w miejscu ifilaggrina, ale nie keratyna-1, wykazują na RE-DED
pobrania jest częstszy aniżeli w typie kaukaskim. Dla podobny wzór ekspresji, charakterystyczny dla ory-
rozwiązania problemu zaburzeń gojenia miejsca po- ginalnego naskórka. Na nowym modelu hodowanej
brania oraz braku przyjęcia przeszczepu, rozpoczęto skóry znaleziono kilka fibroblastów w obrębie DED,
procedurę drugiego etapu, tj. nakładano na miejsce jako wynik migracji z zasiedlonej fibroblastami ma-
pobrania cienki, wolny przeszczep skóry pośredniej cierzy kolagenowej, co naśladuje żywą skórę właściwą
grubości, osadzony na acelularnej dwuwarstwowej in vivo. Wyniki te wskazują, że nowy model wydaje się
sztucznej skórze czy sztucznej skórze często właściwej. być lepszym ekwiwalentem skóry, aniżeli poprzednie.
Tak więc obserwacje rezultatów jego zastosowania Komórki są zawieszone w macierzy, która zawiera
dostarczają dowodów na to, że obecność fibroblastów obojętne biodegradacyjne materiały, np. kolagen czy
zwiększa zróżnicowanie naskórkowe [34]. polimer kwasu mlekowego. Stanowi to środowisko dla
komórek, czynników wzrostu i małych cząsteczek
El Ghalbzouri i wsp. zastosowali biodegradacyjny koniecznych do naprawy uszkodzonych tkanek.
(podzielony) kopolimer (PEGT/PBT) jako rusztowanie Produkty pochodzenia komórkowego dają macierz
dla hodowanych komórek w celu stworzenia ŻSS. optymalną dla wzrostu komórek ze względu na wy-
Grupę kontrolną stanowiły: pozbawiona naskórka skóra trzymałość mechaniczną, odpowiednią porowatość oraz
właściwa z fibroblastami, kolagen, fibryna i hybryda połączenia międzykanalikowe. Materiały będące
PEGT/PBT - podłoża te służyły za rusztowanie. W syntetycznymi rusztowaniami powinny zawierać
jednostopniowym eksperymencie na rusztowanie czynniki wzrostu, jak również hormony białkowe,
wysiewano hodowane keratynocyty, a następnie pro- przeciwciała, antygeny oraz DNA, które są uwalniane z
wadzono hodowlę metodą na granicy faz powietrze-- kontruktu w sposób kontrolowany. Ułatwia to migrację,
płyn (A/L). W eksperymencie dwustopniowym, cał- proliferację i różnicowanie zasiedlonych komórek, a w
kowicie zróżnicowana, hodowana błona naskórkowa konsekwencji odbudowanie skaleczonej tkanki.
była nanoszona na podłoże zasiedlone fibroblastami, a Przykładem syntetycznej macierzy, która stanowi
następnie hodowana na granicy faz A/L. W każdym z rusztowanie dla zasiedlenia i namnażania dla ludzkich
eksperymentalnych warunków była tworzona błona keratynocytów i fibroblastów jest podłoże z koralików
podstawna i całkowicie zróżnicowany uwarstwiony krzemowych umieszczonych w fabrykowanej delikatnej
naskórek. Wnioski wynikające z eksperymentu stwier- sieci, którą następnie pokryto folią poliuretanową.
dzają, że kopolimer PEGT/PBT jest odpowiednim Produkt ten przyspieszył gojenie ran skóry.
podłożem dla drugiego etapu, podczas gdy kolagen lub Biodegradacyjne materiały,które znikają z okolicy
fibryna w celu zasiedlenia przez fibroblasty wymagajÄ… implantowanej w czasie kontrolowanego usuwania,
pierwszego etapu. W podsumowaniu, pełny ekwiwalent mogą służyć do uwolnienia różnych molekuł. Produkty
skóry może być tworzony zarówno z porowatego jak i oparte na kleju fibrynowym jak np. Tisseel (Baxter
nieporowatego rusztowania zasiedlonego przez BioScience, Mississauga, Ontario, Canada) sÄ…
fibroblasty z hodowanym zróżnicowanym naskórkiem stosowane jako nośniki dla komórek (keratynocytów i
oraz nieporowatymi zasiedlonymi przez fibroblasty fibroblastów) oraz peptydów [29].
substytutami skóry właściwej, za pomocą pojedynczej
zawiesiny hodowanych keratynocytów oraz hodowania Perspektywy poszukiwania nowych metod leczenia
w środowisku na granicy faz A/L i nie zawierających
zarówno egzogennych czynników wzrostu, jak i Dotychczasowe leczenie ran za pomocą dostępnych
płodowej surowicy bydlęcej [19]. sposobów, opartych na metodach inżynierii komór-
kowej, udowodniło efektywność i przyspieszenie
Jimenez i wsp. stwierdzili, że zarówno badania, jak i procesów gojenia. Odpowiednie ich zastosowanie może
odkrycie tkanek i produktów wymagają wielokie- wyleczyć nawet przewlekle nie gojące się rany. Postęp
runkowego podejścia do postępu na polu medycyny technologiczny może w przyszłości poprawić tego typu
regeneracyjnej [29]. Obejmuje to stosowanie jednoko- zastosowanie. Dla przykładu, bardziej wydajne techniki
mórkowej linii i włączenia pozakomórkowej macierzy, przechowywania komórek mogłyby przedłużyć
aby utworzyć strukturę tkankową, która pozwoli na  przeżycie na półce" i uprościć warunki
komunikowanie się poprzez oddziaływanie zarówno przechowywania. Bardziej specyficzne, uproszczone
pomiędzy komórkami, jak i pomiędzy komórką a ma- odmrażanie i płukanie przechowywanych w zamrożeniu
cierzą. Oddziaływania te są podstawą dla zapewnienia produktów uczyni je bardziej przyjaznymi dla
podparcia tkankowego i funkcjonalności, poprzez użytkownika.
uwolnienie rozmaitych cytokin i czynników wzrostu.
Autorzy stwierdzają też, że jakkolwiek jest wiele Procedury gojenia ran z zastosowaniem terapii ko-
uwarunkowań bezpieczeństwa i etycznych przy sto- mórkowej, czytelnie zdefiniowane i zoptymalizowane
sowaniu komórek macierzystych, to niekontrolowana wymagają dalszych badań. Obejmuje to zarówno
plastyczność i potencjalna proliferacja do struktur zagadnienia niezbędnych ilości procedur nakładania
teratokarcinogennych oraz epigenetyczna niestabilność hodowanych komórek, jak i optymalnych przedziałów
(z odrzucaniem immunologicznym i skażeniem) czasowych, nanoszenia ich na podłoże [55].
decydują o zagrożeniach powstałych przy stosowaniu
tego sposobu. W chwili obecnej, jedynie zróżnicowane Bardziej całościowe zrozumienie mechanizmu działania
komórki somatyczne są odpowiednie do zastosowania terapeutycznego żss mogłoby prowadzić do jeszcze
handlowego. Włącza w to keratynocyty i fibrolasty bardziej wydajnego produktu. Przykładowo, jeżeli
allogenicznego pochodzenia (Apligraft"! do gojenia ran; produkcja czynnika wzrostu jest podstawą działania, to
Novartis, East Hanover, NJ), własnopochodne genetyczne modyfikowanie komórek w celu
keratynocyty (EpiDex"! [Modex Therapeutiąues SA, nadprodukcji różnych specyficznych cytokin może być
Lausanne, Switzerland] oraz Epicel"! [Genzyme wykonalne i wydajne. Już się ukazały wstępne
Biosurgery, Cambridge, MA] do naprawy naskórków), a doniesienia na ten temat. Dalsze udoskonalenia oparte o
w przypadku chrząstek - chondrocyty (Carticel"! dla wspomniane zasady mogą prowadzić do znaczącej
osteoarthritis; Genzyme"! Biosurgery). poprawy [36].
Obecnie wysiłek producentów zmierza w kierunku małe. Ogranicza się często do ran u chorych cierpiących
dalszej redukcji kosztów komórkowego żss. Celem jest z powodu bólu, jak również ran nie gojących się od
leczenie tzw.  trudnych" ran. Dotychczas stosowano je wielu miesięcy, a nawet lat [44]. Pojawienie się
w przypadku niepowodzeń po innych sposobach prostszych metod wcześniejszego diagnozowania
leczenia. Gdyby jednak żss mógł być zastosowany zaburzeń gojenia ran, a tym samym umożliwienie
wcześniej, tj. w wypadku stwierdzenia dużego praw- wydzielenia grupy chorych, których rany nie będą się
dopodobieństwa spodziewanego niepowodzenia, to dobrze goiły przy stosowaniu dotychczasowych metod,
wówczas ogólny koszt leczenia byłby niższy. Niższy zwiększy liczbę kandydatów do żss. Dzięki temu
koszt mógłby zwielokrotnić obszar zastosowania, a tym poprawi się częstość ich stosowania, a tym samym
samym zwiększyć wydajność metody leczenia. Może to obniży koszty metody [57].
znacząco zmienić dotychczasowe wskazania do
zastosowania tych produktów [42]. Podsumowanie
Dodatkowo, w ocenie gojących się ran z zastosowaniem Hodowane in vitro komórki nabłonkowe, połączone
żss ważne są takie czynniki jak: efekt kosmetyczny, z fibroblastami w obrębie jednego trójwymiarowego
częstość nawrotów ran przewlekle gojących się, konstruktu określanego jako ŻSS, zdobywają coraz
grubość i jakość funkcjonalna blizny. Obserwacje w szersze zastosowanie w leczeniu oparzeń i chirurgii
aspekcie wymienionych efektów stosowania żss dzięki następującym zaletom:
pozytywnie oceniają i promują dalszy rozwój i sto-  mogą być łatwo zastosowane w oddziale chirurgicz-
sowanie tej właśnie techniki [39]. nym, a w niektórych przypadkach przy łóżku chorego
lub ambulatoryjnie;
Dodatkowych badań wymaga także lepsze zdefinio-  dają dobrą końcową funkcjonalność i estetykę;
wanie różnych technologii postępowania z ranami. W  stosowanie komórek allogenicznych eliminuje po-
niektórych przypadkach korzystny efekt gojenia trzebę operacji pobierania skóry i związanego z tym
sugerują publikowane ostatnio doniesienia, jak np. bólu, a także bliznowacenia;
terapia podciÅ›nieniowa (VAC®, Kinetic Concepts Inc.,  komórki allogeniczne sÄ… Å‚atwiejsze w stosowaniu niż
San Antonio, Texas), która może być wzbogacona o hodowane konwencjonalnie autoprzeszczepy
technikę komórkowego gojenia ran [41 ]. Publikowane naskórkowe;
wyniki sugerują bardzo dobre efekty zastosowania  połączenie komórek nabłonkowych z organiczną
mieszaniny hodowanych komórek chimerycznych acellularną skórą właściwą daje dobrą wytrzymałość
syngeniczno-allogenicznych, co zasługuje na dalsze mechaniczną;
badania jako potencjalnie bardziej przyspieszony i  w odpowiednich warunkach mogą być transpor-
tańszy sposób, w porównaniu z hodowanymi ko- towane i przechowywane bez utraty korzystnych
mórkami własnymi chorego [36]. Na podstawie oceny właściwości.
piśmiennictwa z ostatniej dekady można stwierdzić, że
dokonał się znaczny postęp w technologii hodowli Pragniemy wyrazić podziękowanie dla prof. Włodzimie-
komórkowych oraz żss, opartych na komórkach. rza Korohody, kierownika Zakładu Biologii Komórki,
Nadszedł czas kiedy na podstawie prób doświadczal- Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego,
nych i naukowych tworzy się zasady nowoczesnego któremu zawdzięczamy realizację planów tworzenia
pielęgnowania rany [51]. Z pewnością będziemy ob- żywego substytutu skóry oraz nadzór merytoryczny i
serwować wraz z rozwojem technologii dalszy rozwój wytrwałą pomoc przy zastosowaniu osiągnięć nauk
tych metod. Autorzy uważają, że obecne stosowanie podstawowych w klinice chirurgicznej.
biotechnologicznie wyprodukowanej skóry jest zbyt
Piśmiennictwo
1. Akita S, Daiana T, Ishiharaa T, Fujiia T, Akino T
6. Brem H, Kirsner RS, Falanga V (2004) Protocol for
(2004) Leukemia inhibitory factor-transfected embry-
the successful treatment of venous ulcers. Am J Surg
onic fibroblasts and vascular endothelial growth factor lA;188(suppl.):Sl S8
successfully improve the skin substitute wound healing 7. Braye F, Pascal P, Bertin-Maghit M, Colpart JJ,
by increasing angiogenesis and matrix production. Tissot E, Damour O (2000) Advantages of using
J Dermatol Sci 1;36:11 23 a bank of allogenic keratinocytes for the rapid covera-ge
of extensive and deep second-degree buras. Med Biol
2. An G, Walter RJ, Nagy K (2004) Closure of
Eng Comput 2;38:248 252
abdominal wali defects using acellular dermal matrix. J
8. Braye FM, Stefani A, Venet E, Pieptu D, Tissot E,
Trauma 6;56:1266 1275
Damour O (2001) Grafting of large pieces of human
3. Badiavas EV, Paquette D, Carson P, Falanga V (2002)
reconstructed skin in a porcine model.
Humań chronić wounds treated with bioengineered
Br J Piast Surg 6;54:532 538
skin: histologic evidence of host-graft interactions.
9. Chan ES, Lam PK, Liew CT, Lau HC, Yen RS, King
J Am Acad Dermatol 4;46:524 530
W W (2001) A new technique to resurface wounds with
4. Bishop JF (2004) Burn wound assessment and surgical
composite biocompatible epidermal graft and artificial
management. Crit Care Nurs Clin North Am
skin. J Trauma 2;56:358 362
1;16:145 177
10. Cieślik K (2003) Wybrane zagadnienia leczenia
5. Blanco NM, Edwards J, Zamboni WA (2004) Dermal
chorego oparzonego w oddziale specjalistycznym.
substitute (Integra) for open nasal wounds. Piast
Twój Magazyn Medyczny 3;8:80 85
Reconstr Surg 7; 113:2224 2225