Інноваційні методи оптимізації регенерації кістки: мезенхімальні стовбурові клітини (повідомлення 2) (огляд літератури)

Abstract

Objective: on the base of literature we analyzed different methods of mesenhymal stem cells using for optimization of bone regeneration.Methods: we reviewed publications for the last 90 years from electronic data base PubMed, MEDLINE, thesis, articles, manuscripts and other relevant science sources of medical information. We have found more than 200 scientific works, 86 were included for analysis.Results: mesenhymal stem cells have unique abilities — to differentiate into soft tissue cells and multiply in vitro, they possess immune modular and immune suppressive effects. It gives possibility to use them for therapeutic method in regenerative medicine for bone osteogenesis. In review we presented sources of mesenhymal stem cells, ways to get bone marrow puncture and its transplantation, mesenhymal stem cells culturing and possibilities to differentiate them into certain direction. We gave examples of independent and complex (with different implantation materials) using of mesenhymal stem cells. It was shown that mesenhimal stem cells transplantation had positive influence on bone regeneration process, it enlarge osteoblast differentiation, volume of new formed bone tissue and decrease the terms of bone formation. Advantages of mesenhymal stem cells using are minimal invasive procedures and possibility to enlarge number of cells during culturing. But during culturing cells become older and the growth slows down. Creation of bioconstructions on the base of different matrix can facilitate introduction into defect area and create a graft with required shape and size. Choice of material for matrix is debated issue. So further studies of complex bioengineering constructions which will possess peculiarities of bone tissues are go on.

Цель: на основе данных литературы проанализировать различные способы использования мезенхимальных стволовых клеток (МСК) для оптимизации регенерации костной ткани.Методы: рассмотрены публикации за последние 90 лет из электронных баз PubMed, MEDLINE, тезисы, статьи, авторефераты, диссертации и другие релевантные источники научно-медицинской информации. Найдено более 200 работ, 86 отобрано для анализа.Результаты: МСК обладают уникальными свойствами — способностью дифференцироваться в клетки соединительной ткани и размножаться in vitro, оказывать иммуномодулирующий и иммуносупрессивный эффекты. Это позволяет использовать их в качестве терапевтического средства в регенераторной медицине, в частности для оптимизации репаративного остеогенеза. В обзоре представлены источники МСК, способы получения пунктата костного мозга и его трансплантации, культивирования МСК и возможность их дифференциации в определенном направлении. Приведенные примеры самостоятельного и комплексного (с различными имплантационными материалами) использования МСК. Обнаружено, что трансплантация МСК положительно влияет на течение остеорепарации, увеличивая дифференциацию остеобластов, объем новообразованной костной ткани и сокращая сроки восстановления целостности кости. Несомненными преимуществами использования МСК является малоинвазивнисть процедуры получения и возможность увеличения количества в процессе культивирования. Однако во время культивирования клетки стареют и замедляется их рост. Создание биоконструкций на основе различных матриц облегчает ввод в зону дефекта и позволяет создать трансплантат необходимой формы и размеров. Выбор материала матрицы активно дискутируется. Поэтому продолжаются исследования, направленные на разработку сложных биоинженерных конструкций, которые будут максимально приближены к свойствам костной ткани, что позволит оптимизировать процессы ее регенерации.

Мета: на підставі даних літератури проаналізувати різні способи використання мезенхімальних стовбурових клітин (МСК) для оптимізації регенерації кісткової тканини.Методи: розглянуто публікації за останні 90 років із електронних баз PubMed, MEDLINE, тези, статті, автореферати, дисертації та інші релевантні джерела науково-медичної інформації. Знайдено понад 200 робіт, 86 відібрано для аналізу.Результати: МСК мають унікальні властивості — здатність диференціюватися в клітини сполучної тканини і розмножуватися in vitro, надавати імуномодулювальний та імуносуперсивний ефекти. Це дає змогу використовувати їх як терапевтичний засіб у регенераторній медицині, зокрема для оптимізації репаративного остеогенезу. В огляді подано джерела МСК, способи отримання пунктата кісткового мозку та його трансплантації, культивування МСК і можливість їх диференціації в певному напрямку. Наведені приклади самостійного та комплексного (із різними імплантаційними матеріалами) використання МСК. Виявлено, що трансплантація МСК позитивно впливає на перебіг остеорепарації, збільшуючи диференціацію остеобластів, обсяг новоутвореної кісткової тканини та скорочуючи терміни відновлення цілісності кістки. Безперечними перевагами використання МСК є малоінвазивність процедури отримання та можливість збільшення кількості в процесі культивування. Проте під час культивування клітини старіють і сповільнюється їх зростання. Створення біоконструкцій на основі різних матриць полегшує введення в зону дефекту і дозволяє створити трансплантат необхідної форми і розмірів. Вибір мате­ріалу матриці активно дискутується. Тому тривають дослідження, спрямовані на розроблення складних біоінженерних конструкцій, які будуть максимально наближені до властивостей кісткової тканини, що дозволить оптимізувати процеси її регенерації.