Фибробласты, фиброциты и Фиброкласты (клетки). Функции фибробластов Персонажи клеточной гетеротипии

Фибробласты - ведущие клетки рыхлой соединительной ткани, продуцирующие компоненты межклеточного вещества. Это отростчатые, веретенообразные или распластанные клетки размером около 20 мкм. В них хорошо развиты органеллы внутренней метаболической среды. Ядро фибробласта овальной формы, содержит равномерно распыленный хроматин и 2-3 ядрышка. Цитоплазма отчетливо подразделяется на интенсивно окрашенную эндоплазму и слабо окрашенную эктоплазму. Цитоплазма фибробластов (особенно молодых) базофильна. В ней выявляется хорошо развитая эндоплазматическая сеть с большим количеством рибосом, прикрепленных к мембранам в виде цепочек по 10-30 гранул. Такая ультраструктура гранулярной эндоплазматической сети характерна для клеток, активно синтезирующих белок "на экспорт". Имеются также многочисленные свободные рибосомы, хорошо развитый комплекс Гольджи. Митохондрии - крупные, количество их невелико. Цитохимическими методами показано наличие в цитоплазме фибробластов ферментов гликолиза и гидролитических ферментов лизосом (особенно - коллагеназы). Менее активны окислительные ферменты митохондрии.

Опорно-двигательная система клетки обеспечивает их подвижность, изменение формы, прикрепление к субстрату, механическое натяжение пленки, к которой клетка прикрепляется в культуре. На клеточной поверхности имеется много микроворсинок и пузырчатых выростов. Фибробласты во взвешенном состоянии в жидкой среде имеют шаровидную форму. Распластанным фибробласт становится после прилипания к твердой поверхности, по которой он передвигается за счет псевдоподий.

Основная функция фибробластов - синтез и секреция белков и гликозаминогликанов, идущих на формирование компонентов межклеточного вещества соединительной ткани, а также выработка и секреция колониестимулирующих факторов (грану-лоцитов, макрофагов). Фибробласты долгое время сохраняют способность к пролиферации. Фибробласты, закончившие цикл развития, называются фиброцитами. Это долгоживущие клетки. Цитоплазма клеток обедняется органеллами, клетка уплощается, пролиферативный потенциал падает. Однако клетка не теряет способность участвовать в регуляции обменных процессов в ткани.

Межклеточное вещество . Состоит из фибриллярного и основного (аморфного) компонентов. Методами гистоавторадиографии с введением меченых аминокислот (3Н-пролин, 3Н-глицин и др.) установлено, что в полисомах фибробластов происходит синтез молекул белка. Фибробласты одновременно могут синтезировать несколько типов специфических белков и гликозаминогликаны. Для синтеза белка коллагена имеет существенное значение наличие витамина С, при недостатке которого коллагеногенез резко тормозится. Интенсивнее идет синтез межклеточного вещества в условиях пониженной концентрации кислорода. Одновременно с синтезом коллагена фибробласт разрушает примерно 2/3 этого белка с помощью фермента коллагеназы, что препятствует преждевременному склерозированию ткани.

Синтезированные молекулы проколлагена выводятся на поверхность фибробластов путем экзоцитоза. При этом осуществляется переход белка из растворимой формы в нерастворимую - тропоколлаген. Объединение молекул тропоколлагена в надмолекулярные структуры - коллагеновые фибриллы - происходит в непосредственной близости от клеточной поверхности благодаря действию особых веществ, выделяемых клеткой. В частности, на поверхности фибробластов обнаружен белок - фибронектин, выполняющий адгезивную и другие функции. Последующие этапы фибриллогенеза происходят путем полимеризации и агрегации тропоколлагена на ранее образованных фибриллах. При этом созревание коллагеновых волокон может протекать и без прямой связи с фибробластами.
Гликозаминогликаны являются регуляторами коллагенообразования и входят в состав основного (аморфного) компонента межклеточного вещества.

Фибриллярный компонент межклеточного вещества рыхлой соединительной ткани включает три типа волокон - коллагеновые, эластические и ретикулярные. Они имеют сходный механизм образования, однако отличаются друг от друга по химическому составу, ультраструктуре и физическим свойствам. Белок коллаген идентифицируется по аминокислотному составу и последовательности расположения аминокислот в молекуле коллагена. В зависимости от вариации аминокислот в полипептидной цепи, иммунных свойств, молекулярной массы и др. различают 14 и более разновидностей коллагеновых белков, которые входят в состав соединительной ткани органов. Все они составляют 4 основных типа, или класса, коллагена.

Коллаген 1-го типа встречается в соединительной и костной тканях, а также в склере и роговице глаза; II-го типа - в хрящевых тканях; III-го типа - в стенке кровеносных сосудов, в соединительной ткани кожи плода; IV-ro типа - в базальных мембранах.

В области эстетической медицины одно из приоритетных направлений в последние 30-40 лет - это решение вопросов коррекции возрастных изменений с помощью регенеративных биотехнологий. Оно основано на способности клеток к регенерации, то есть к самостоятельному восстановлению. Точка приложения в косметологии - кожные фибробласты. Их обновление позволяет воздействовать не только на регенерацию остальных кожных клеток и структур, но и устранять различные дефекты, в том числе и возрастные морщины. Восстанавливается не просто сама кожа, но и ее молодые свойства.

Представление о фибробластах и их функции

Фибробласты - это основные клетки соединительных тканей, происходящие от стволовых клеток мезенхимы, представляющей собой зародышевую ткань человека и животных. Они имеют ядро и характеризуются разнообразной формой, в зависимости от активности: активные клетки имеют большую величину и отростки, неактивные - веретенообразную форму и меньшие размеры.

Их функция заключается в синтезе межклеточного матрикса соединительной ткани. Матрикс представляет собой ее основу, которая обеспечивает транспорт химических элементов и механическую поддержку клеток. Основными компонентами матрикса являются белки гликопротеины, среди которых превалируют , протеогликаны, эластин, фибрин и другие. Фибробласты кожи расположены в ее среднем слое. Они играют значительную роль в регенерации эпителиальных клеток, продуцируя многие факторы клеточного роста (тканевые белковые гормоны):

Трансформирующий (различных типов) - способствует стимулированию синтеза коллагена и эластина, формированию мелких сосудов, а также движению фагоцитов к инородному элементу.
Эпидермальный, ускоряющий разрастание тканей путем клеточного деления и перемещение кератиноцитов, синтезирующих кератин (пигмент).
Основной - усиливает рост всех кожных клеток, выработку фибронектина, участвующего в защитных реакциях организма, коллагена и эластина.
Фактор роста кератиноцитов, который способствует эпителизации и заживлению поврежденных участков кожи.

Фибробласты вырабатывают и продуцируют также белки:

тинасцин, участвующий в регулировании нормального распределения коллагена и эластина в ткани;
нидоген и ламинин (пептиды, входящие в состав базальной мембраны кожи и являющиеся для нее строительным материалом);
протеогликаны, которые играют роль во взаимодействии клеток и другие.

Под влиянием свободных радикалов и других факторов происходит старение коллагеновых и эластиновых волокон, которые подвергаются дальнейшему расщеплению коллагеназой (вырабатывается теми же фибробластами) и эластазой на составные элементы. Их молекулы используются фибробластами для новой выработки предшественников коллагена и эластина

Таким образом, функция фибробластов заключается в участии в едином замкнутом процессе разрушения-регенерации клеток и волокон.

Использование фибробластов в косметологии

Возрастные изменения тканей организма

Старение тканей - это закономерный биологический системный процесс, который начинается с 25-30 лет и затрагивает все клетки, в том числе и кожи. Одной из основных причин является снижение способности фибробластов в плане активного синтеза и пролиферации в тканях кожи, в результате чего происходит снижение содержания их главных компонентов - гиалуроновой кислоты, коллагена, эластина, сосудистой сети.

Это отражается на внешнем виде кожного покрова. Он истончается, становится сухой, бледнеет, происходит снижение степени эластичности и упругости, замедляется восстановление жирового барьера, образуются сети мелких морщин, которые постепенно углубляются, происходит птоз кожи и формирование складок. В то же время функции катаболического (разрушительного) характера еще длительное время остаются на прежнем уровне. Ответственны за все эти изменения в основном клетки фибробласты, являющиеся одним из главных компонентов дермы. В возрасте после 30 лет их количество снижается в геометрической прогрессии каждые 10 лет на 10-15%.

Эти процессы протекают неравномерно в различных зонах кожной поверхности тела. Больше всего возрастным изменениям подвержены открытые участки и места сгибов - лицо, шея, верхние отделы грудной клетки по передней поверхности (зона «декольте»), кисти, кожа в области локтевых и лучезапястных суставов.

Биоинженерия в косметологии

Сегодня, благодаря успехам биотехнологии, появилась возможность естественным путем повлиять непосредственно на причину возрастного увядания кожных тканей. Этого удалось достигнуть способом обогащения ее собственными молодыми фибробластами, которые являются строителями внеклеточного матрикса.

Трансплантация в кожу лица собственных молодых клеток фибробластов способна эффективно и достаточно быстро активизировать процессы обновления и восстановления ее структуры. Результатом является улучшение цвета лица, гидратации, эластичности и тургора тканей, исчезновение мелких рубчиков, образовавшихся в результате различных кожных заболеваний, уменьшение количества и глубины морщин.

Преимуществом клеточного омоложения является и то, что трансплантированные фибробласты долгое время (от полугода до полутора лет) сохраняют функциональную активность в части усиленного синтеза гиалуроновой кислоты, коллагена, эластина и других компонентов матриксной системы кожи. В течение этого срока постоянно продолжается улучшение ее состояния.

Клетки для трансплантации получают из кусочка кожи диаметром 3-5 мм, взятого из заушной или пупочной области, где кожа меньше всего подвержена воздействию ультрафиолетового облучения. Биоптат подвергается исследованию и специальной обработке с целью культивирования молодых фибробластов в лабораторных условиях в течение 1 месяца, после чего с помощью инъекций вводится в необходимые зоны. Аутологичные (свои) клетки не воспринимаются собственной иммунной системой как антиген (чужеродные) и, следовательно, организмом не отторгаются, а полноценно функционируют.

Нередко уже после первой процедуры аутотрансплантации наступает заметное улучшение состояния кожи, а через две недели после окончания курса процедур сами пациенты уже замечают значительное улучшение тона и контуров лица, повышение тургора и толщины кожи, уменьшение числа морщин и их глубины. Через полгода после трансплантации клеток в коже определяются их группы на фоне увеличившегося количества волокон коллагена. В течение полугода глубина морщин вокруг глаз уменьшается в среднем на 90%, в зонах «декольте» и шеи- на 95%, щек - на 87%, вокруг рта - на 55%.

Введение полученного материала в дерму осуществляется тоннельным способом под местной анестезией посредством нанесения крема с анестетиками на кожу. Курс лечения состоит из 2-х процедур с интервалом 1-1,5 месяца. После введения фибробластов они распределяются в дермальном слое небольшими группами и не подвержены митотическому делению, что исключает процессы перерождения их в опухолевые клетки.

Препараты для трансплантации проходят лабораторный контроль на предмет биологической безопасности и жизнеспособности клеток. Методика аутотрансплантации фибробластов в косметологии получила официальное разрешение Росздравнадзора.

Кожа человека по своему строению невероятно сложна и проста одновременно. Каждое звено в цепочке имеет свое место, каждая клеточка выполняет возложенную на нее функцию. Межклеточное пространство занимает соединительная ткань. Именно она питает клетки и поддерживает их. Строение соединительной ткани - целая наука. Она включает в себя важные элементы, к которым относятся и фибробласты.

Фибробласты - это новое направление в клеточной терапии. На их основе разрабатываются клеточные технологии. Уровень экспрессии в тканях зависит от расположения фибробластов.

Что это такое

Фибробласт является самой ценной клеткой соединительной ткани, им принадлежит ключевая роль. Название его образовано двумя словами: fibra - волокно, blastos - росток. Образуются фибробласты из стволовых клеток, которые имеют овальную или круглую форму с отростками. Фибробласты формируют соединительную ткань, ее каркас, регулируют клеточное взаимодействие.

Основная роль фибробластов - метаболизм межклеточного вещества. Механизм воздействия фибробластов наделен огромной мощностью, которую используют в клеточной терапии. Фибробласты продуцируют проколлаген, проэластин, фибронектин и пр. В совокупности эти элементы позволяют полностью регулировать клеточную деятельность в тканях. Фибробласты стимулируют фактор роста соединительной ткани, которая стимулирует и образование новых фибробластов.

В совокупности это представляет систему, в которой создается множество положительных обратных связей.

Многочисленные попытки культивировать фибробласты in vitro (в пробирке) были увенчаны положительным результатом. Культивированные фибробласты сохраняют все основные свойства первичной культуры.

Состав

Получают фибробласты из двумя способами: с помощью ферментативной обработки и механическим способом. После получения первичной культуры ее промывают физиологическим раствором (содержащим антибиотик) и обрабатывают раствором специального фермента коллагеназы (или трипсина). Далее действуют по алгоритму:

Освобождают от матрикса,
Осаждают с помощью центрифугирования,
Отмывают от ферментов,
Культивируют в СО 2 -инкубаторе.

В результате получают гетерогенную популяцию, в которой находятся фибробласты на разных стадиях своего развития: делящиеся, созревающие, зрелые и т. д. Фибробласты делятся на два вида, которые имеют разную скорость деления и роста. На свойства фибробластов влияют несколько факторов:

Способ культивирования,
Количество пассажей,
Тип сыворотки,
Тип среды,
Область, из которой производился забор первичной культуры,
Возраст донора.

Сравнение с другими материалами этого типа

Сегодня существует огромное количество и . Это могут быть аналоги естественных компонентов матрикса или биосовместимые материалы, которые близки по своим свойствам с тканями организма. Ко всем этим веществам предъявляются очень строгие требования, которым они должны отвечать:

Безопасность,
Стабильность,
Эффективность,
Рентабельность,
Вещество не должно вызывать аллергию,
Физиологичность,
Удобство в применении.

Добиться полного совершенства материала невероятно сложно, ни один из наполнителей не обладает всеми качествами одновременно. Каждый выбор продиктован поставленной задачей. Все материалы подразделяют на несколько групп:

Гидрофобные препараты , производные полидиметилсилоксана: Silikon-1000, Adatosil-5000, Biopolimero-350 (Испания)., Bioplastique (Голландия)., SilSkin. Это - силиконовые препараты, которые не подвергаются биодеградации и не вызывают аллергической реакции. Возможно осложнение - неспецифическое воспаление.
Гидрофильные препараты . Самым распространенным в этой группе является полиакриламидный гель, который выпускается разными производителями: Амазингель (Китай), (Голландия), Дермалайф (Франция), Агриформ, Формакрил, Биоформакрил, Космогель (Россия), Интерфалл (Украина). Материалы так же не подвергаются биодеградации.
Гиалуроновая кислота и Декстран . Препараты: Ривидерм интра (Голландия), Матридур, Матридекс (Германия). Эти препараты предназначены , овала лица, для . Препараты стимулируют синтез коллагена и наделены длительным эффектом.
Препараты на основе бычьего коллагена . Resoplast (Голландия), Zyplast, GeteroCollagen (США), Fibrel, PlasmaGel, Cosmoplast, DermiCol, Dennalogen, Fascian, Alloderm, Allo Collagen (США) и др. Эти препараты занимают лидирующее место и используются в мировой практике более 100 лет. Эффект сохраняется до года. Но препараты этой группы могут вызвать аллергию.
Препараты на основе . (Швеция), Hylafoorm fine line, MacDermol, Hylaform plus, (Франция), Restylane fine line, Macrolane, Hylaform (Канада), Rofilan hyan (Голландия). Эти препараты эффективны при коррекции морщин и . Недостаток - кратковременность эффекта.

В отличии от этих препаратов использование живой клетки дает максимально длительный эффект и сводит к минимуму риск побочных эффектов.

Использование в косметологии и пластической хирургии

В косметологии и пластической хирургии используют два вида фибробластов: аллогенные (чужеродные) и аутологичные фибробласты (те, которые берутся у самого реципиента). Фибробласты эффективно используют в процедурах омоложения. Их действие значительно отличается от действия аналогов, поскольку они устраняют не последствия (старения, патологии и пр.), а саму причину явления.

Показания для их применения - это солидный список:

Профилактика старения, морщины, растяжки,
Снижение упругости и эластичности,
Сухость кожи,
Улучшение цвет лица,
Птоз, коррекция лица,
Нехирургическая коррекция возрастных изменений (лицо, шея, зона декольте, тыльная сторона рук),
Нарушение структуры кожи после акне,
Коррекция атрофических рубцов,
Коррекция дефектов носа и мягких тканей лица,
Раны, ожоги,
Терапия дерматологических заболеваний,
Длительно незаживающие раны.

Хороший эффект дает сочетание разных методик.

Противопоказания

Заболевания иммунной системы,
Инфекционные и вирусные заболевания,
Онкология,
Беременность и период лактации,
Пониженная свертываемость крови,
Обострение хронических заболеваний кожи,
Склонность к образованию рубцов.

Техника использования

Для введения используют собственные фибробласты (аутологичные) и аллогенные (чужеродные). В первом случае требуется подготовка культуры, которая проводится за несколько недель до самой процедуры введения. Во втором случае используют готовую культуру, которая хранится в донорском банке. Эту процедуру можно делать в любое назначенное время. Алгоритм проведения процедуры:

Диагностика кожи,
Сбор анамнеза для выявления противопоказаний,
Введение фибробласта,
Нанесение специального крема, который гарантирует высокий уровень защиты от солнечных лучей.

Продукт вводят с помощью специальных тонких игл, используя одну из двух техник: туннельную или папульную. Анестетик применяют в тех случаях, когда снижен болевой порог. Обычно проводят несколько сеансов (от 2 до 6) с интервалом в 3 недели.

Про фибробласты расскажет это видео:

Под ред. проф. В. В. Алпатова и др.,
Издательство иностранной литературы, М., 1958 г.

Приведено с некоторыми сокращениями

Полиплоидией называется удвоение числа хромосом. В процессе митоза хромосомы делятся так, что их число удваивается, а ядро не разделяется. Поэтому из диплоидного (греч. диплос - двойной), т. е. содержащего по одной паре каждой из хромосом, ядро становится полиплоидным (греч. полис - много), содержащим по нескольку пар хромосом каждого типа; у человека число хромосом при увеличении вдвое становится равным 96 вместо нормального диплоидного числа 48.

Это изменение было впервые обнаружено более 50 лет назад при изучении яиц морских животных, легко доступных для наблюдения. Оно может быть вызвано воздействием на эти яйца морской воды с высокой осмотической концентрацией, хлоралгидрата, стрихнина и даже простого механического встряхивания. Развивается только одна звезда, а не две; в дальнейшем разделившиеся хромосомы отделяются друг от друга, образуя два клубка. Э. Уилсон (1925) писал: «Таким образом, моноцентрический митоз приводит к удвоению числа хромосом без разделения клетки; исходное диплоидное число хромосом превращается в тетраплоидное или становится еще большим, если яйцеклетка проделывает несколько последовательных циклов моноцентрического деления».

Удвоение числа хромосом, по-видимому, нередко наблюдается в клетках печени (Бимс и Кинг, 1942). Следует также обратить внимание на превосходные иллюстрации в статье Дж. Уилсона и Ледюка (1948). Этот процесс называют также «эндомитозом» - внутренним митозом, за которым не следует разделение ядра. Такой процесс наблюдался также при изучении эмбриональных клеток, растущих в культуре ткани (Стилуэлл, 1952). Некоторые митотические яды могут привести к удвоению числа хромосом в большем проценте клеток, чем методы воздействия, применявшиеся в прошлом. Так, колхицин, действуя на делящуюся клетку, препятствует образованию веретена; хромосомы расщепляются продольно, но не расходятся к полюсам клетки, а поэтому образования дочерних ядер с исходным диплоидным числом хромосом не происходит. Когда действие колхицина прекращается, реконструированное ядро, содержащее удвоенное число хромосом, ведет себя так, как это было описано Уилсоном для яиц морских животных.

Бизеле и Каудри (1944) наблюдали увеличение размеров и числа хромосом в клетках эпидермиса, подвергающихся действию метилхолантрена и находящихся на пути к злокачественному превращению. Эти данные мы изложим ы обсудим ниже.

Леван и Хаушка (1953) наблюдали удвооние числа хромосом в асцитных опухолях мышей. Нет никаких сомнений в том, что полиплоидия часто наблюдается в злокачественных клетках и что так же, как и в нормальных клетках, она сопровождается увеличением этих клеток. Однако не всегда легко обнаружить полиплоидию при изучении неделящихся клеток. В работе Монталенти (1949) представлены микрофотографии диплоидных, тетраплоидных и полиплоидных ядер.

Иногда в опухолях можно видеть целый ряд переходных форм между сравнительно небольшими и очень крупными клетками и ядрами. Это было ясно показано Кестлменом (1952) на примере аденомы паращитовидной железы. Такие градации трудно объяснить удвоением числа хромосом, так как изменения объема ядер и клеток не были кратны двум или какому-либо другому целому числу. Аденомы не являются злокачественными опухолями.

В результате большого числа экспериментов с культурой ткани В. Льюис (1948) пришел к выводу, что различия размеров нормальных и злокачественных фибробластов не могут быть кратны отношениям целых чисел 1:2:4:8, как пытались доказать некоторые авторы. Величина митотически делящихся клеток сильно варьирует; по мнению Льюиса, это доказывает, что увеличение клетки не является единственной причиной митотического деления. Лыоис указывает, кроме того, что увеличение клетки нельзя считать критерием ее роста, так как оно может быть следствием накопления воды.

Остается неясным, за счет чего происходит увеличение клетки при полиплоидии. Согласно Даниелли (1951), размеры клетки зависят от числа содержащихся в ней осмотически активных молекул, если только увеличению клетки не противодействует плотность клеточной мембраны. Возможно, при удвоении числа хромосом количество подобных осмотически активных молекул увеличивается. Однако в организме все соматические клетки, огромное большинство которых диплоидно и содержит одинаковое число хромосом, тем не менее резко отличаются друг от друга по величине, причем клетки каждого типа имеют характерные для них размеры.

А рабский поэт XI века Аль-Маарри воскликнул однажды с горечью: «Нам кажется, юности нет износа, но катятся годы камнями с откоса». С тех пор минули столетия. Ученые и медики не тратили время впустую: они трудились, чтобы подарить человечеству методики, способные замедлить процесс старения. Одной из самых совершенных омолаживающих технологий является терапия фибробластами – надежная и безопасная процедура, обеспечивающая поразительный результат. Она позволяет вернуть весну жизни – время, когда мы превосходно выглядим даже после бессонной ночи. Если Ваша кожа требует истинного омоложения, а Вы хотите с каждым днем выглядеть все моложе, достичь желаемого результата помогут современные клеточные технологии.

П ередовые клиники Европы и США уже давно взяли на вооружение прогрессивную методику омоложения фибробластами. За последние 7 лет несколько тысяч американцев участвовали в клинических испытаниях этой технологии, которые показали поразительный эффект омоложения, наступающий у некоторых пациентов уже через несколько недель, у других – только через несколько месяцев. После введения фибробластов пациенты отмечают длительное улучшение качества кожи, позитивные эффекты которого накапливаются до 18-24 месяцев и остаются стабильными 7 лет и более. Результаты исследований оказались настолько убедительными, что процедура была одобрена многими авторитетными медицинскими институтами (например, МСА (Агентство Контроля и управления Лекарств)).

Е ще недавно нашим соотечественникам приходилось отправляться в Англию, Швейцарию или Соединенные Штаты и платить там огромные суммы денег, чтобы пройти курс клеточной терапии. Сегодня процедуры с применением аутологичных фибробластов доступны и в России.

И сследованиям фибробластов в нашей стране посвящена не одна докторская диссертация, их изучением занимаются многие серьезные медучреждения (например, Институт хирургии им. А. В. Вишневского РАМН). Почему же эти клетки человеческого организма вызывают столь сильный интерес ученых? Все дело в их беспрецедентном омолаживающем потенциале. В них таится та самая волшебная формула вечной юности, которую люди пытались вывести в течение многих столетий.

Что такое фибробласты и для чего они нужны?

Слово фибробласт содержит два корня – «fibra», что в переводе означает «волокно», и «blastos» – «росток». Фибробласты – это клетки соединительной ткани, которые имеют ядро и характеризуются округлой или веретенообразной формой и множеством отростков. Это наиболее ценные клетки среднего слоя кожи (дермы), входящие в состав стромально-васкулярной фракции, принципиально разделяющейся на 2 группы:

1. Васкулярные (сосудистые) клетки: эндотелиальные, перициты, гладкомышечные, циркулирующие клетки крови – эритроциты, лейкоциты, моноциты, макрофаги, Т-лимфоциты, преадипоциты.

2. Фибробластоподобные клетки, к которым относятся непосредственно фибробласты и их предшественники – стромальные (они же мультипотентные, мезенхимальные) стволовые клетки.

Не является публичной офертой! Имеются противопоказания. Перед использованием необходима консультация специалиста.

Исходя из вышеприведенной классификации, становится понятно, что фибробласты – это не стволовые клетки, а их более зрелые и высокоорганизованные последователи. В отличие от стволовых клеток, которые могут дать начало клеткам любой ткани нашего организма, фибробласты могут превратиться только в малоактивный фиброцит.

Без фибробластов сохранение структурной целостности соединительной ткани не представлялось бы возможным, поэтому роль фибробластов трудно переоценить – это мощные фабрики, которые вырабатывают и постоянно обновляют структурные компоненты дермы и межклеточного вещества, а также множество биологически активных веществ, влияющих на процессы регенерации:

1. Именно фибробласты синтезируют составные компоненты соединительной ткани, ради воспроизводства которых разрабатываются самые современные и высокотехнологичные косметологические процедуры. Речь идет о коллагене, эластине и гиалуроновой кислоте – натуральных веществах дермы, обеспечивающих ее тургор, упругость, эластичность и увлажненность. Благодаря фибробластам вырабатываются также протеогликан, фибронектин, хондроитинсульфат, ламинин и другие элементы межклеточного матрикса, отвечающие за красоту и здоровье кожи.

2. Фибробласты постоянно обновляют дерму и не позволяют накапливаться в ней поврежденным волокнам. Ферменты, которые выделяются фибробластами, разрушают отжившие свой срок, старые и поврежденные эластин, коллаген и гиалуроновую кислоту, при этом заменяя их новыми и здоровыми. Процесс разрушения-восстановления проходит непрерывно, обеспечивая обновление межклеточного вещества. Особенно интенсивно происходит обмен гиалуроновой кислоты.

3. Фибробласты – это уникальные лекари нашего организма. При любом повреждении они с током крови «сбегаются» в очаг травмы и обеспечивают максимально быстрое восстановление разрушенных участков, заживление ран и эпителизацию (быстрое восстановление эпидермиса – поверхностного слоя кожи).

П ервая задача, которую преследуют фибробласты – восстановление барьера для поддержания постоянства внутренней среды, т.е. «залепить дырки». Поэтому они начинают очень активно делиться и в авральном режиме вырабатывать молекулы соединительной ткани, которые в спешке формируются крупные, грубые, незрелые, располагающиеся в тканях хаотично. Так появляется первый рубец – красный, плотный, неэластичный, «слабый».

Ф ибробласты размножаются гораздо быстрее, чем клетки эпидермиса, поэтому, если повреждение базальной мембраны больше 5 мм, то рубец выйдет на поверхность. Если меньше, то восстановится полнослойная кожа.

З атем фибробласты начинают вырабатывать ферменты, разрушающие волокна и постепенно замещать их зрелыми, эластичными, структурными. И рубец бледнеет, становится эластичным, тонким, прочным.

4. Отвечают фибробласты и за регенерацию кожи (восстановление, обновление), так как именно они продуцируют очень важные факторы роста – регуляторные белки (тканевые гормоны), функцией которых является стимуляция деления и роста клеток дермы и эпидермиса, а также формирования новых сосудов. Перечислим только некоторые факторы роста, вырабатываемые фибробластами:

Основной фактор роста фибробластов (bFGF) отвечает за формирование и развитие всех типов клеток кожного покрова, заставляет фибробласты активно вырабатывать коллагеновые и эластиновые волокна, гиалуроновую кислоту.

Трансформирующий ростовой фактор (TGF-бета) отвечает за быструю регенерацию поврежденной дермы. Он притягивает фибробласты к месту повреждения и активизирует выработку ими коллагеновых волокон и фибронектина – веществ, обеспечивающих восстановление травмированной кожи.

Трансформирующие ростовые факторы (TGF-альфа, a-NGF) вызывают неоангиогенез – процесс формирования новых сосудов в коже.

Эпидермальный фактор роста (EGF) ускоряет деление и созревание кератиноцитов.

Фактор роста кератиноцитов (KGF) ускоряют процессы заживления и эпителизации ран, стимулируя размножение и развитие клеток эпидермиса (кератиноцитов).

5. Травма является для фибробластов своего рода сигналом, заставляющим их делиться в ускоренном темпе и продуцировать факторы роста, которые в свою очередь притягивают к очагу повреждения фибробласты и другие клетки, обеспечивающие восстановление поврежденной ткани.

Уникальные свойства фибробластов

1. Клетки нашего организма не могут размножаться бесконечно и их количество сокращается приблизительно на 10-15 % каждые 8-10 лет. Причем процесс идет в геометрической прогрессии. Это связано с тем, что при каждом делении клетки утрачивается небольшой фрагмент ДНК. Поначалу теряются участки ДНК (теломеры), не несущие важной информации для функционирования клетки. С каждым делением длина теломеров уменьшается и когда они «заканчиваются» и возникает угроза потери фрагментов ДНК, несущих значимую информацию для клетки, ее деление прекращается. Максимально возможное количество делений составляет в среднем 50 ± 10 и называется «предел Хейфлика», в честь американского ученого, в 1961 году открывшего этот феномен. Отсчет количества делений начинается в эмбриональном периоде и после того, как исчерпывается лимит, начинается старение клеток, тканей и организма в целом.

2. Ранее существовало мнение, что с течением времени фибробласты утрачивают способность к делению и превращаются в фиброциты – зрелые клетки, отличающиеся малой активностью. Однако в результате научных исследований было выяснено: несмотря на то, что количество фибробластов с возрастом уменьшается, они не теряют свои функциональные качества и по-прежнему способны делиться, но по какой-то причине перестают это делать, просто «засыпают» и при необходимости могут переходить вновь в активную форму. По всей видимости, причина этого кроется в наличии фермента теломеразы, которая после каждого деления клетки восстанавливает длину теломера, тем самым увеличивая количество делений фибробласта. Впервые этот механизм, обеспечивающий способность бесконечного деления, был обнаружен у стволовых клеток.

Э то открытие повлекло за собой разработку методики культивирования аутологичных фибробластов с их последующей трансплантацией в дерму пациента. Процедура является по сути дела воплощением мечты о вечной молодости, ведь она предполагает не только устранение возрастных признаков, но и воздействие на саму причину увядания кожи.

3. Возраст донора фибробластов не имеет значения для продолжительности их жизни, функциональной активности и способности к делению. Этот феномен связан с тем, что в процессе культивирования происходит их омоложение. К такому выводу пришел Cristofalo с соавторами, проведя многолетние исследования. По его мнению, в лаборатории клетки возвращаются в состояние, характеризующееся высокой функциональной активностью и приближающее их по свойствам к мезенхимальным стволовым клеткам.

4. В процессе выделения фибробластов из кусочка кожи пациента получается первичная культура клеток, содержащая как молодые, так и старые клетки. Далее все эти клетки помещаются в среду, содержащую эмбриональную сыворотку, т.е. в условия, которые наблюдаются в эмбриональном состоянии. При этом стимулируется деление молодых клеток, сохранивших высокие способности к росту, и разбавление или вымывание из культуры старых клеток, которые потеряли способность к пролиферации. Таким образом, культура как бы омолаживается. Помимо этого, по данным Makinodan, старые клетки в подобных условиях реактивируются и в последующем, при введении в дерму заселяют ее и усиленно синтезирует весь комплекс компонентов внеклеточного матрикса и факторов роста, необходимый для поддержания кожи пациента в оптимальном физиологическом состоянии.

Важно отметить, что речь идет о собственных клетках пациента, которые, взрослея, не будут поглощаться макрофагами в отличие от пересаженных донорских клеток.

5. В процессе культивации фибробласты утрачивают ген чужеродности, а также они неспособны вызывать онкологию, что позволяет использовать для терапии «чужие» - донорские клетки, что уже доказано многолетними клиническими испытаниями. Впервые методика культивирования фибробластов появилась в 1968 году и применялась для ускорения заживления ран. В 1998 году FDA одобрила первый клеточный продукт на основе фибробластов Apligraf для применения в камбустиологии (лечения ожогов). И только после этого появилось новое направление в эстетической медицине, а именно терапия фибробластами возрастных изменений, а в стоматологии – лечение гингивитов. Правда, поначалу применялись только донорские фибробласты.

Механизм действия такого метода связан со способностью фибробластов синтезировать коллаген, эластин, гиалуроновую кислоту и другие компоненты межклеточного вещества, а также факторы роста, что ускоряет деление и рост эпителия, и в конечном итоге приводит к восстановлению поверхностного и среднего слоя кожи – эпидермиса и дермы.

6. При любом термическом поражении кожи (ожоге или отморожении) происходит повреждение кожи, а степень выраженности воспалительных явлений и длительность (а подчас и способность к восстановлению) зависит от глубины ее поражения:

I степень – покраснение, отек кожи (стихают через 3-4 дня) и боль (сохраняется 1-2 дня) вследствие обратимого поражения поверхностных слоев эпидермиса. В косметологии такое повреждение кожи наносится специально с помощью поверхностных химических или лазерных пилингов с целью омоложения.

I I степень – образование пузырей, наполненных прозрачным содержимым в результате гибели слоев эпидермиса (до базального, росткового слоя) и их отслойкой. На месте ожога в течение некоторого времени держатся сильные боли и жжение, однако в течение 10-14 дней происходит полное восстановление целостности эпидермиса без образования рубцов. Соответствует срединным пилингам.

IIIа степень – неполный некроз кожи с сохранением дермы и ее производных - потовых и сальных желез, волосяных луковиц, из эпителия которых происходит самостоятельное восстановление эпидермиса в течение 4–6 недель, иногда с образованием рубцов кожи с участками гипер- и депигментации.

IIIб степень – полный некроз всей толщи кожи.

IV степень – омертвение кожи и тканей, под ней расположенных. Эпителизация в таких случаях возможна лишь с краев раны и происходит она очень медленно. Самостоятельно может зажить только рана небольших размеров, т.к. возможности восстановления эпидермиса по краям раны составляют не более 5 мм.

Важным признаком, отличающим IIIа и IIIб степень, является сохранение болевой чувствительности в первом случае. У детей до полового созревания довольно часто такие ожоги заживают с формированием гипертрофических рубцов. На таком уровне выполняется глубокая лазерная шлифовка или глубокий химический пилинг кожи. Возможно это только на лице, которое характеризуется очень большим количеством придатков кожи, высокой способностью к регенерации, очень активным обменом веществ в клетках и кровоснабжением. На остальных участках кожи нашего тела такое агрессивное воздействие неизбежно приводит к формированию рубцов.

При поверхностных ожогах I, II и IIIа степени фибробласты наносят для комплексного лечения ран большой площади с целью ускорения эпителизации. При глубоких – в сочетании с пересадкой собственной кожи, которой при этом необходимо гораздо меньше.

7. Аутологичные (собственные) и донорские культивированные фибробласты не вызывают аллергических реакций или онкогенеза после трансплантации. Организм распознает их как свои, а не чужеродные клетки, поэтому и не включает механизм защиты от них.

Важный нюанс – омолаживающее действие собственных культивированных фибробластов является гораздо более пролонгированным, чем аналогичное действие донорских клеток. Последних со временем все же распознают и поглощают иммунные клетки нашего организма, поэтому результат остается стабильным не более 2-х лет .

Особенности старения

А мериканские ученые опубликовали данные, согласно которым после 44 лет для женщин (исходя из средней продолжительности жизни, составляющей 78,8 лет) и после 40 лет для мужчин (исходя из средней продолжительности жизни, составляющей 72,6 года) человек неминуемо начинает сталкиваться с болезнями. Другими словами, почти половину жизни он обречен угасать, страдая от недугов и немощи. Первые признаки деструктивного процесса старения появляются уже в 30-летнем возрасте. Ситуацию усугубляет современный ритм жизни, сопряженный с психическими перегрузками, который самым пагубным образом влияет на организм человека.

К ак уже говорилось выше, благодаря деятельности фибробластов постоянно происходит обновление дермы за счет баланса двух разнонаправленных процессов: разрушение отживших, старых волокон и синтез новых. НО, в определенный момент по какой-то причине (до сих пор не ясной, т.к. начаться это явление может у людей в разном возрасте) снижается способность фибробластов к делению и синтезу веществ. Вместе с тем процесс разрушения старых волокон будет продолжаться еще долгое время, что повлечет за собой уменьшение объема соединительной, мышечной, костной и других видов тканей. Т. е. процесс разрушения начинает преобладать над процессом созидания.

Благодаря предусмотренному природой резерву клеток, последствия дисбаланса остаются не слишком заметными в течение нескольких лет. Между тем после 40-45 лет избежать возрастных изменений не удается никому и подчас они настигают нас лавинообразно, а многих женщин этот период связан с наступлением менопаузы и началом гормонального старения. Именно поэтому Виктор Гюго назвал данный возраст «старостью юности». Спустя время процесс гибели клеток и тканей останавливается, вновь устанавливается баланс между созидательными и разрушительными процессами, однако к этому возрасту человек превращается уже в «усохшего» старичка или старушку. В стареющей коже уменьшается толщина дермы, содержание влаги в ней падает, в результате кожа теряет упругость и эластичность. Следствием этого является растяжение кожи и образование морщин.

П роцессы обновления и регенерации тканей замедляются, что влечет за собой неприятные последствия:

- базальный (ростковый, регенераторный) слой становится тоньше, образуется все меньше кератиноцитов;

Истончаются клетки эпидермиса (роговые чешуйки);

Процесс удаления роговых чешуек с поверхности кожи замедляется, в результате чего роговой слой становится толще;

Дерма стремительно теряет толщину, количество и размер фибробластов, макрофагов, тканевых базофилов и других клеток дермы уменьшается. Они перестают справляться со своими функциями, что рано или поздно приводит к дефициту коллагена, эластина и межклеточного вещества. Начиная примерно с 25-летнего возраста, синтез коллагена и эластина – волокон, благодаря которым кожа выглядит упругой и здоровой – сокращается ежегодно на 1 % ;

Деформируется структура эластиновых и коллагеновых волокон: они становятся толще, ригиднее, чем должны быть в норме, нарушается упорядоченность их расположения;

В организме вырабатывается все меньше гиалуроновой кислоты, что влечет за собой утрату увлажненности дермы, приводит к пересушенности кожи, образованию на ней микротрещинок и морщин, снижению ее эластичности и тургора;

Ухудшается кровоснабжение и поступление питательных веществ к клеткам дермы;

Восстановительные процессы протекают медленно.

Вышеперечисленные изменения не могут не сказываться на внешнем виде кожного покрова. Постепенно нарастает чувство сухости и стянутости кожи, кожный покров становится дряблым, тонким, неэластичным, покрывается мелкими морщинами и пигментными пятнами. Со временем все эти признаки старения накапливаются и приобретают явную выраженность. Особенно быстро стареют открытые участки кожи и места сгибов.

Омоложение фибробластами останавливает процесс старения

Н асыщение дермы молодыми фибробластами – максимально естественный, эффективный метод омоложения и профилактики старения, так как он позволяет возродить структуру дермы, а у возрастных пациентов является заместительной терапией.

У никальная процедура клеточного омоложения кожи, основанная на применении аутологичных фибробластов, останавливает процесс снижения запасов собственных клеток дермы. Методика не просто корректирует возрастные изменения, а воздействует на них на уровне микротекстуры: молодые фибробласты омолаживают дерму изнутри, а также стимулируют активность тех фибробластов, которые имеются в организме. Как следствие, повышается скорость деления клеток, быстрее обновляется поверхностный слой кожи, формируются новые молодые коллагеновые и эластиновые волокна, увеличивается содержание в дерме гиалуроновой кислоты. Вы снова наслаждаетесь видом сияющей бархатистой кожи, надолго забываете о морщинах, расширенных порах, пигментных пятнах, шелушении и сухости.

К леточная терапия справляется даже с растяжками – дефектами, которые практически невозможно устранить с помощью прочих малоинвазивных методик. Фибробласты не просто останавливают биологические часы, а заставляют их идти в обратном направлении. А если, спустя какое-то время их активность снизится и они заснут, то простые методы физической травмы, проникающей в дерму (такие как диодное и углекислотное лазерное омоложение кожи), вновь их разбудят и заставят долгое время трудиться, многократно усиливая омолаживающий эффект.

В ведение в дерму культивированных в условиях лаборатории фибробластов позволяет вернуть коже свойственные молодости эластичность и упругость. Более того, если в последующем вы будете делать косметологические процедуры или пластические операции, то получите гораздо более выраженный эффект, чем те, кто не активировал предварительно собственные фибробласты и не пополнил их запас.

С казочный эффект использования аутологичных фибробластов оценили уже многие знаменитости. Ведь результаты процедуры действительно поразительны: сеть мелких морщин бесследно исчезает, глубокие складки разглаживаются. День за днем вы наблюдаете в зеркале, как кожа становится все более сияющей и упругой, улучшается ее тонус, разглаживается сеть мелких морщин, а цвет лица становится здоровым. Шея и руки больше не выдают возраст – кожа этих частей тела приобретает подтянутый вид и наполненность. Трансплантация культивированных фибробластов повышает защитно-барьерные свойства кожи, а значит неблагоприятные факторы и стрессы не смогут украсть молодость и красоту.

Т ерапия аутологичными фибробластами значительно эффективнее, чем инъекции Ботокса, которые при длительном и частом применении может вызывать повреждение нервных окончаний и нарушение питания кожи.

П омимо этого, введение фибробластов более результативно, чем заместительная терапия гиалуроновой кислотой, которая омолаживает кожу на небольшой промежуток времени, а затем их необходимо повторять. При частом использовании и с течением времени, на искусственную гиалуроновую кислоту организм начинает вырабатывать антитела, и разрушение введенных препаратов происходит все быстрее. Кроме того, введение избытка (особенно в возрасте до 35 лет!) гиалуроновой кислоты, оказывает тормозящее влияние на синтез структурных компонентов кожи фибробластами, тем самым косвенно ускоряя старение.

Показание к терапии фибробластами:

Профилактика старения – инъекции можно начинать с 40 лет, тем самым выполняется заместительная терапия;

Омоложение кожи лица, шеи, декольте, рук устраняет признаки старения: истонченность, дряблость, сниженный тургор и эластичность, пигментацию, атрофичность и мелкую морщинистость;

Улучшение качества кожи тела: живота, спины, бедер. Терапия фибробластами усиливает эластичность и тонус, тем самым оказывая лифтинговый эффект;

Устранение пигментации вокруг глаз;

Ускорение «созревания» молодых рубцов – в «возрасте до 12 месяцев;

Лечение постакне рубцов;

Лечение растяжек;

Подготовка к пластическим операциям и быстрое восстановление после них;

Ускорение восстановления после пилингов, лазерных процедур и т.д.

Противопоказания к терапии фибробластами:

Острые инфекционные заболевания;

Обострение хронических болезней;

Аутоиммунные заболевания соединительной ткани;

Склонность к келоидным и гипертрофическим рубцам;

Онкологические заболевания;

Длительная терапия стероидами;

Беременность, лактация.

Терапия фибробластами

Е сли говорить о терапии аутологичными фибробластами просто, то она состоит из нескольких этапов:

1. Забор кусочка кожи. Его можно брать на любом участке тела, важно только соблюсти размер – около 5*1,5 см. От размера забранного участка кожи зависит количество фибробластов, которое получат в лаборатории «Покровского банка стволовых клеток» (с которым сотрудничает наша клиника). Для того чтобы правильно насытить кожу молодыми клетками, за одну процедуру необходимо (по специальной методике!) ввести достаточное количество фибробластов (около 2-3 миллионов в 1 мл). Поэтому технологи лабораторий просят кусочек кожи побольше.

Наиболее часто мы его забираем, иссекая здоровую кожу по ходу существующих на теле рубцов от ранее перенесенных операций или травм, а при их отсутствии из области паха. После забора необходимого участка, ранка зашивается послойно, заканчивая внутрикожным швом, который мы снимаем на 7-10 день после операции. В последствие на этом месте останется тонкий малозаметныйнитевидный шов, который легко прячется даже в самых открытых трусиках.

Для выполнения данного этапа требуется сдать анализы крови: общий клинический, биохимический (глюкоза, АЛТ, АСТ, билирубин, мочевина, креатинин) и коагулограмму.

Для выделения и культивирования фибробластов подходит кожа, удаленная в ходе эстетических операций (подтяжка лица, блефаропластика, абдоминопластика и т.д.). Многие пациенты хотят в последующем повторить процедуру, и технологи сразу культивируют две порции фибробластов, одну из которых хранят в криогенной камере до нужного момента – чтобы не пришлось в следующий раз забирать кусочек кожи.

2. Выделение и культивирование фибробластов в лаборатории «Покровского банка стволовых клеток»: кусочек кожи измельчается, обрабатывается специальными ферментами, промывается физиологическим раствором. Потом вышедшие при этом клетки осаждаются в центрифуге и высеваются на специальную питательную среду. Размножаются до необходимого количества, снимаются с подложки, очищаются от остатков среды, осаждаются в центрифуге.

3. Очень важна система контроля качества полученных в результате культивирования фибробластов. Для этого ежедневно контролируют и удаляют из культуры клетки, обладающие онкогенным потенциалом: ежедневный контроль формы, строения, активности размножения клеток, а также исследование ДНК и при необходимости – уровня экспрессии (выделения) онкогенных маркеров. Помимо этого, контроль качества включает анализ на бактериальную загрязненность и на отсутствие вирусов ВИЧ, гепатитов. На каждую порцию клеток предоставляется паспорт фибробластов, в котором указывается ФИО донора, дата, время изготовления, количество клеток в 1 мл, и отрицательные результаты тестов на онкогенность и инфекции.

Далее возможны варианты – они либо вводятся в физиологическом растворе методом мезотерапии (для омоложения), либо помещаются на специальный гелевый носитель (для заживления ран и ожогов). Занимать весь этот процесс может от 4 до 6 недель.

4. Каждая порция клеток готовится не только к определенной дате, но и заранее оговоренному времени, т.к. фибробласты вне тканей человека уязвимы и должны быть введены в течение 6 часов, т.к. после этого они погибнут. Вводятся фибробласты 5 раз с интервалом 2 недели, мезотерапевтической техникой, в верхние слои кожи. Такая методика обеспечивает стабильность результата и омолаживающий эффект. При этом хорошо работает правило: чем больше площадь обработки, тем значительнее омоложение.

Р езультат от терапии собственными фибробластами накопительный, он появляется на уровне ощущений спустя 1-1,5 месяца от начала процедур (как правило, к третьей) и затем постепенно усиливается до 12-18 месяцев, а затем остается стабильным от 5 лет и более. Это метод естественного омоложения кожи, абсолютно безопасный, высокоэффективный и «долгоиграющий». Введение фибробластов направлено на улучшение качества кожи, т.е. ее тургора, тонуса, цвета, плотности и т.д., НО никогда не приводит к лифтингу !

Е сли же Вы начали замечать, что фибробласты снижают свою активность – их легко простимулировать лазерной терапией (СО, диодный, неодимовый лазеры, действующие надерму), эффект от которой будет намного выраженнее и заметнее.