ТОМ 1 ГЛАВА 7 — Стволовые клетки в оториноларингологии: биология, тканевая инженерия и применение

Описание: СКОТТ БРАУН ОТОЛАРИНГОЛОГИЯ / ЛОР
ТОМ 1 ГЛАВА 7

Стволовые клетки являются основными единицами, ответственными за формирование и регенерацию тканей, что делает их центральным направлением в лечении аномалий головы и шеи, вызванных заболеваниями, травмами или пороками развития. Исторически реконструкция основывалась на аутологичной пересадке тканей, но достижения в области тканевой инженерии и манипуляции стволовыми клетками в настоящее время открывают возможности регенеративной терапии.
Стволовые клетки характеризуются способностью к неограниченному делению для самообновления, производя клетки, дифференцирующиеся в определенные линии. Существует три основные категории, представляющие интерес. Взрослые (соматические) стволовые клетки, обнаруженные в таких тканях, как костный мозг, как правило, мультипотентны или унипотентны. Их основное клиническое преимущество заключается в способности размножаться из аутологичной ткани, что позволяет избежать иммунного отторжения. Эмбриональные стволовые клетки (ЭС-клетки), полученные из бластоцист, плюрипотентны и способны формировать любые типы клеток, но их использование осложнено этическими проблемами и иммунологической несовместимостью. Значительным достижением является разработка индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), представляющих собой дифференцированные взрослые клетки, генетически перепрограммированные для приобретения свойств стволовых клеток, аналогичных эмбриональным стволовым клеткам. Эта технология обладает преимуществами плюрипотентности и аутологичной совместимости, хотя сохраняются проблемы безопасности, связанные с канцерогенезом. Кроме того, мезенхимальные стволовые клетки (МСК) – это мультипотентные фибробластоподобные клетки, выделенные из взрослых особей и обладающие ценными дифференцировочными и иммуномодулирующими свойствами.
Тканевая инженерия направлена ​​на сборку этих клеток в функциональные структуры с использованием синтетических матриц, скаффолдов и биоактивных молекул. В то время как простые ткани, такие как хрящ, способны к самоорганизации, создание сложных органов сталкивается с трудностями, связанными с васкуляризацией и доставкой питательных веществ. Современные стратегии включают 3D-культивирование клеток, биопечать и перфузионные биореакторы для поддержки роста клеток.
В отоларингологии эти технологии применяются к различным анатомическим структурам. Для реконструкции носа и ушных раковин аутологичные хрящевые стволовые клетки, засеянные на каркасы, представляют собой альтернативу забору реберного хряща. В области ушей исследования сосредоточены на регенерации волосковых клеток улитки и нейронов спирального ганглия для обращения вспять сенсоневральной тугоухости, при этом исследования показывают, что стволовые клетки могут быть дифференцированы в механочувствительные волосковые клетки in vitro. Регенерация трахеи достигла клинического успеха с использованием биоискусственных каркасов, засеянных аутологичными клетками костного мозга. Кроме того, исследуются МСК для восстановления гортани с целью уменьшения рубцевания голосовых связок и восстановления фонации.
Наконец, в этой области рассматривается роль раковых стволовых клеток (РСК) в злокачественных новообразованиях. Опухоли содержат субпопуляции РСК, которые стимулируют рост опухоли, инвазию и метастазирование. Эти клетки используют такие механизмы, как эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП), для миграции в отдаленные органы. Поскольку ОСК часто устойчивы к стандартной лучевой и химиотерапии, эффективные стратегии лечения должны быть направлены на пути самообновления ОСК и поверхностные маркеры для предотвращения рецидивов и метастазирования.