Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2018
|
| Schriftenreihe: | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138359 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин / Д.В. Черкашина, О.Б. Ревенко, О.Ю. Рогульська, О.Ю. Петренко // Проблемы криобиологии и криомедицины. — 2018. — Т. 28, № 1. — С. 24-28. — Бібліогр.: 9 назв. — укр., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-138359 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1383592018-06-19T03:03:59Z Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин Черкашина, Д.В. Ревенко, О.Б. Рогульська, О.Ю. Петренко, О.Ю. День стволовой клетки. Краткие сообщения 2018 Article Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин / Д.В. Черкашина, О.Б. Ревенко, О.Ю. Рогульська, О.Ю. Петренко // Проблемы криобиологии и криомедицины. — 2018. — Т. 28, № 1. — С. 24-28. — Бібліогр.: 9 назв. — укр., англ. 0233-7673 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138359 616.5-001.17-003.93-092.9:611.018.013.395 uk Проблемы криобиологии и криомедицины Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
День стволовой клетки. Краткие сообщения День стволовой клетки. Краткие сообщения |
| spellingShingle |
День стволовой клетки. Краткие сообщения День стволовой клетки. Краткие сообщения Черкашина, Д.В. Ревенко, О.Б. Рогульська, О.Ю. Петренко, О.Ю. Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин Проблемы криобиологии и криомедицины |
| format |
Article |
| author |
Черкашина, Д.В. Ревенко, О.Б. Рогульська, О.Ю. Петренко, О.Ю. |
| author_facet |
Черкашина, Д.В. Ревенко, О.Б. Рогульська, О.Ю. Петренко, О.Ю. |
| author_sort |
Черкашина, Д.В. |
| title |
Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин |
| title_short |
Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин |
| title_full |
Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин |
| title_fullStr |
Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин |
| title_full_unstemmed |
Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин |
| title_sort |
деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2018 |
| topic_facet |
День стволовой клетки. Краткие сообщения |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/138359 |
| citation_txt |
Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин / Д.В. Черкашина, О.Б. Ревенко, О.Ю. Рогульська, О.Ю. Петренко // Проблемы криобиологии и криомедицины. — 2018. — Т. 28, № 1. — С. 24-28. — Бібліогр.: 9 назв. — укр., англ. |
| series |
Проблемы криобиологии и криомедицины |
| work_keys_str_mv |
AT čerkašinadv destruktivnoreparativníprocesiuškíríŝurívpíslâopíkuzaprisutnostíbíoregulâtorívstovburovihíprogenítornihklítin AT revenkoob destruktivnoreparativníprocesiuškíríŝurívpíslâopíkuzaprisutnostíbíoregulâtorívstovburovihíprogenítornihklítin AT rogulʹsʹkaoû destruktivnoreparativníprocesiuškíríŝurívpíslâopíkuzaprisutnostíbíoregulâtorívstovburovihíprogenítornihklítin AT petrenkooû destruktivnoreparativníprocesiuškíríŝurívpíslâopíkuzaprisutnostíbíoregulâtorívstovburovihíprogenítornihklítin |
| first_indexed |
2025-07-10T05:38:45Z |
| last_indexed |
2025-07-10T05:38:45Z |
| _version_ |
1837237199929606144 |
| fulltext |
Department of Cryobiochemistry, Institute for Problems of Cryobio-
logy and Cryomedicine of National Academy of Sciences of Ukraine,
Kharkiv, Ukraine
Відділ кріобіохімії, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини
НАН України, м. Харків
Надійшла 26.01.2018
Прийнята до друку 19.02.2018
Received January, 26, 2018
Accepted February, 19, 2018
Термічні пошкодження – відома медична, со-
ціальна й економічна проблема, яка посідає третє місце
у структурі загального травматизму. Корекція опіко-
вих пошкоджень неможлива без відновлення ціліс-
ності шкірного покриву в короткий термін, коли реге-
нераторні можливості організму ще не виснажені.
Важливим критерієм для повної реконвалесценції
після термічного пошкодження є повноцінне віднов-
лення всіх шарів шкіри, що ускладнюється необхід-
ністю вирішення не тільки фізіологічних, естетичних,
а й пов’язаних із ними психологічних проблем.
На сьогодні використання мезенхімальних стро-
мальних клітин (МСК) є одним із найефективнішим
методом лікування ран, що підтверджується великою
кількістю експериментальних даних [4, 7]. Однак цей
підхід має недоліки, зокрема тривалий термін під-
готовки аутоклітин до застосування. У зв’язку з цим
перспективним є використання біологічно активних
речовин, які здатні впливати на репаративно-регене-
раційні процеси у шкірі [9]. Найбільш привабливим
джерелом таких речовин, а саме біорегуляторів стов-
бурових та прогеніторних клітин (БСПК), є кондиційні
середовища (КС), які отримують під час культиву-
вання МСК. Перевагою КС є можливість подальшого
використання клітин.
Таким чином, наше дослідження було присвячене
вивченню впливу застосування КС, отриманих під час
Thermal injuries are the well-known medical, social
and economic problems, ranking third in general injury
rate. It is impossible to correct burn injuries without
restoring the skin integrity in a short time, when body’s
regenerative possibilities have not been yet exhausted.
An integral restoration of all skin layers is an important
criterion for a complete reconvalescence after thermal
injury, complicated by a need for solving not only phy-
siological, aesthetic, but associated psychological prob-
lems as well.
Nowadays the use of mesenchymal stromal cells
(MSCs) is nearly the most efficient method in wound
therapy, as exemplified by a large number of findings
[4, 7]. However, this approach has some disadvanta-
ges, in particular a long time procedure of autological
cell suspension preparation for application. Due to this
fact the use of biologically active substances, capable
to affect reparative-regenerative processes in skin is
promising [9]. The most attractive source of these subs-
tances, i. e. bioregulators of stem and progenitor cells
(BSPCs), are the conditioned media (CM), procured du-
ring MSCs culture. The CM advantage is a possible
further use of cells.
Thus, our research aim was to study the application
effect of CM, procured in human dermal MSCs culture,
on burn healing process in rats and regenerative potential
of a recipient’s skin.
УДК 616.5-001.17-003.93-092.9:611.018.013.395
Д.В. Черкашина*, О.Б. Ревенко, О.Ю. Рогульська, О.Ю. Петренко
Деструктивно-репаративні процеси у шкірі щурів після опіку за присутності
біорегуляторів стовбурових і прогеніторних клітин
UDC 616.5-001.17-003.93-092.9:611.018.013.395
D.V. Cherkashina*, O.B. Revenko, O.Yu. Rogulska, O.Yu. Petrenko
Destructive and Reparative Processes in Rat' Skin After Burn in Presence
of Stem and Progenitor Cell Bioregulators
Ключові слова: мезенхімальні стромальні клітини, кондиційні середовища, біорегулятори стовбурових і прогеніторних
клітин, термічне пошкодження шкіри, загоєння ран.
Ключевые слова: мезенхимальные стромальные клетки, кондиционные среды, биорегуляторы стволовых и прогени-
торных клеток, термическое повреждение кожи, заживление ран.
Key words: mesenchymal stromal cells, conditioned media, bioregulators of stem and progenitor cells, thermal skin injury, wound
healing.
день стовбурової клітини. коротке повідомлення stem cell day. short communication
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0),
which permits unrestricted reuse, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
© 2018 D.V. Cherkashina et al. Published by the Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
Probl Cryobiol Cryomed 2018; 28(1):024–028
https://doi.org/10.15407/cryo28.01.024
*Автор, якому необхідно надсилати кореспонденцію:
вул. Переяславська, 23, м. Харків, Україна 61016;
тел.: (+38 057) 373-74-35, факс: (+38 057) 373-59-52
електронна пошта: daria_cherkashina@ukr.net
*To whom correspondence should be addressed:
23, Pereyaslavska str., Kharkiv, Ukraine 61016;
tel.:+380 57 373 7435, fax: +380 57 373 5952
e-mail: daria_cherkashina@ukr.net
проблеми кріобіології і кріомедицини
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 28, №/issue 1, 2018
25
культивування МСК дерми людини, на перебіг про-
цесу загоєння опіків у щурів та регенераторний
потенціал шкіри реципієнта.
Отримання та використання МСК людини прово-
дилося з письмової згоди проінформованих донорів
згідно з рекомендаціями Гельсінської декларації Все-
світньої медичної асоціації з проведення біомедичних
досліджень. Стромальні клітини виділяли з біоптатів
шкіри діаметром до 3 мм за методом експлантації
фрагментів і культивували за стандартним протоко-
лом [5]. Для колекціонування КС у культурах стро-
мальних клітин 5–7 пасажу заміняли на 24 години
живильне середовище на мінімальне, яке не містило
сироватки або індукторів диференціювання. Зібрані
середовища концентрували та знесолювали за допомо-
гою фільтрів «Amicon Ultracel-3 membrane» («Merck-
Millipore», Ірландія), а також стандартизували за вміс-
том білка. Для досліджень in vivo КС змішували із
1,8%-ою гіалуроновою кислотою (ГК) (Корпорація
«Артеріум», Україна).
Експерименти були проведені на безпородних
білих щурах-самцях (150–200 г, n = 42), які утриму-
валися за стандартних умов віварію ІПКіК НАН Ук-
раїни. Усі маніпуляції проводили відповідно до Зако-
ну України «Про захист тварин від жорстокого повод-
ження» (№ 3447-IV від 21.02.2006 р.) із дотриманням
вимог Комітету з біоетики Інституту, узгоджених із
положенням «Європейської конвекції захисту хре-
бетних тварин, які використовуються в експеримен-
тальних та інших наукових цілях» (Страсбург, 1986). Мо-
дель дермального опіку формували у щурів шляхом
прикладання протягом 10 с на шкіру стегна розігрі-
тої до 200°С мідної пластинки розміром 2,5 × 2,5 см [1].
Тварини були розділені на наступні групи: 1 – ін-
тактна; 2 – контрольна (самостійне загоєння); 3 – тва-
рини, яким на зону опіку наносили 0,5 г препарату
порівняння «Пантестин-Дарниця» («Дарниця», Україна);
4 – тварини, яким зону опіку вкривали носієм; 5, 6 –
тварини, яким на зону опіку наносили 0,5 г ГК, яка
містила БСПК у складі концентрованих КС, із роз-
рахунку 100 і 25 мкг/г носія відповідно.
За допомогою макроскопічного методу вивчали
загальний стан опіків та їхню площу, яку вимірювали
після фотографування ран. Для вивчення вмісту кола-
генів І та ІІІ типів гістологічні зрізи шкіри фарбували
барвником «Picrosirius Red» («Abcam», Велика Бри-
танія) [6]. Забарвлені зрізи вивчали у поляризованому
світлі на мікроскопі «Axio Observer Z1» («Carl Zeiss»,
Німеччина). Площу ран та кількісний вміст колагенів
визначали за допомогою програмного забезпечення
з відкритим кодом «ImageJ».
Статистичну обобку даних здійснювали за допомо-
гою програми «Origin 9.1» («OriginLab Corporation»,
США), використовуючи непараметричний критерій
The human MSCs were procured and applied with
the written informed consent of donors in accordance
with the recommendations of the Declaration of Hel-
sinki of the World Medical Association for Biomedical
Research. Stromal cells were isolated from skin biop-
tates of up to 3 mm diameter according to the explant
method and cultured by the standard protocol [5]. To
collect CM the nutrient medium in stromal cell cultures
of 5–7 passages was replaced for 24 hrs to the minimum
one, which contained neither serum nor differentiation
inducers. The collected media were concentrated and
desalinated using the Amicon Ultracel-3 membrane fil-
ters (Merck-Millipore, Ireland), and standardized by
protein content. For in vivo studies, the CM were mixed
with 1.8% hyaluronic acid (HA) (Arterium Corporation,
Ukraine).
Experiments were carried out in outbred white male
rats (150–200 g, n = 42), housed in the animal facility
at the Institute for Problems of Cryobiology and Cryo-
medicine of NAS of Ukraine. All the manipulations were
done in accordance with the Law of Ukraine ‘On Protec-
tion of Animals Against Cruelty’ (№ 3447-IV of February
21, 2006), in compliance with the requirements of the
Bioethics Committee of the Institute, agreed to the sta-
tements of European Convention for the Protection of
Vertebrate Animals Used for Experimental and Other
Scientific Purposes (Strasburg, 1986). Dermal burn was si-
mulated in rats by applying a copper plate of 2.5 × 2.5 cm,
heated to 200°C, onto femoral skin for 10 s [1].
Animals were divided into the following groups: 1 –
intact; 2 – control (self-healing); 3 – animals, whose
burn areas were covered with 0.5 g of reference drug
Pantestin-Darnitsa (Darnitsa, Ukraine); 4 – animals with
burn areas covered with carrier; 5, 6 – animals with
administered 0.5 g of HA, containing BSPCs within the
concentrated CM, onto the burn areas, assumed as 100
and 25 µg/g of carrier, respectively.
Using macroscopic method we studied the general
condition of burns and their areas, measured after wound
photographing. To study the content of collagen types I
and III the histological sections of skin were stained
with Picrosirius Red (Abcam, UK) [6]. Stained sections
were studied in polarized light with Axio Observer Z1
microscope (Carl Zeiss, Germany). The wound area and
quantitative collagen content were determined using the
ImageJ open source image processing program.
The findings were statistically processed with the
Origin 9.1 software (OriginLab Corporation, USA) using
Mann-Whitney’s non-parametric criterion. The data were
expressed as M ± m, the results were considered as
significantly different when p < 0.05.
The formation of a large wound surface was observed
in all the animals in 24 hrs after thermal injury applying.
In the control the burn area reduced slowly, so to day
26 проблеми кріобіології і кріомедицини
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 28, №/issue 1, 2018
Манна-Уїтні. Дані виражали у вигляді M ± m, значуще
відмінними вважали результати при р < 0,05.
Через 24 години після нанесення термічного пош-
кодження у всіх тварин спостерігали формування
значної ранової поверхні. У контролі площа опіку
скорочувалася повільно, тому на 28-у добу повного
загоєння не відбувалося. Після нанесення на опік
«Пантестину-Дарниця» значущі відмінності з контро-
лем було виявлено тільки на 21- та 28-у доби. У групі
з ГК динаміка зменшення площі була схожою, але
статистична різниця з’являлася вже на 3-ю, а потім
на 21- та 28-у доби. Після застосування БСПК у дозі
100 мкг/г ГК площа рани була значуще вищою, ніж у
всіх інших групах на всіх етапах експерименту. Після
використання дози 25 мкг/г виявлявся дзеркальний
ефект – площа рани була суттєво меншою, а швидкість
загоєння значно перевищувала таку у решті експери-
ментальних груп, і процес повністю завершувався
вже на 21-у добу спостережень (рисунок, А).
У контрольній групі рани загоювалися за класич-
ною схемою: значна плазморея на ранніх етапах, поява
грануляційної тканини на 7–14-у доби експерименту;
сильна запальна реакція із лейкоцитарною інфільтра-
цією некротично змінених осередків тканини та
набряком. На 14-у добу зона ушкодження була пред-
ставлена гнійно-некротичною раною, яка відмежо-
вувалася лейкоцитарним валом від грануляційної
тканини. На 28-у добу рани епітелізувалися. У групах
після нанесення «Пантестину-Дарниця» або тільки ГК
28 no complete healing occurred. After Pantestine-Dar-
nitsa drug applying onto the burn the significant diffe-
rences vs. the control were revealed to days 21 and 28
only. In HA group the dynamics of area reduction was
similar, but statistical difference appeared even to day
3, and then to days 21 and 28. After using BSPCs in a
dose of 100 µg/g HA the wound area was significantly
larger than in all other groups at all experimental stages.
With 25 µg/g dose we revealed a mirror effect, i. e. the
wound area was much smaller, healing rate signifi-
cantly exceeded that in all other experimental groups,
and the process was completed to day 21 of observation
(Figure A).
In the control group the wounds were healed by the
standard scheme: high plasmorrhea at early stages,
appearance of granulation tissue to days 7–14 of ex-
periment; strong inflammatory response with leuko-
cyte infiltration of necrotic islets of tissue and edema.
To day 14 the injured area represented a purulonecrotic
wound, separated with leukocyte bank from granulation
tissue. To day 28 the wounds were epithelized. In groups
after applying either Pantestine-Darnitsa drug or HA
only, the granulation tissue started its formation even
to day 7, no plasmorrhea was revealed, the wounds
were dry. To day 28 the wounds were epithelized, but
no full-layer epidermal layer was formed, and wound
healing was completed by skin defect replacement
with a dense scar. After covering the wound surface
with HA and BSPCs in a dose of 100 µg/g, the wound
surface reduction and granulation tissue formation were
Вплив ранових покрить на площу ранової поверхні (А), кількісний вміст колагенів І та ІІІ типів (В) у шкірі щурів із
термічним пошкодженням; # – різниця статистично значуща порівняно з нормою; * – контрольною групою ( );
^ – групою з використанням препарату «Пантестин-Дарниця» ( ); $ – групою з ГК ( ); & – групою з БСПК-100 ( )
та з групою з БСПК-25 ( ), р < 0,05.
Effect of wound coatings on wound surface area (A) and quantitative content of collagen types I and III (B) in rat skin
with thermal injuries; # – the difference is statistically significant as compared with the norm (#); * – control group ( );
^ – group with Pantestin-Darnitsa ( ); $ – group with HA ( ); & – group with BSPCs-100 ( ) and group with
BSPCs-25 ( ), p < 0.05.
П
ло
щ
а
ра
но
во
ї п
ов
ер
хн
і,
см
2
W
ou
nd
a
re
a,
cm
2
Термін після нанесення покрить, доба
Time after coating, day
За
ба
рв
лю
ва
нн
я
ко
ла
ге
ну
,
%
в
ід
з
аг
ал
ьн
ої
п
ло
щ
і
St
ai
ne
d
co
lla
ge
n,
%
o
f t
ot
al
a
re
a
Термін після нанесення покрить, доба
Time after coating, day
8
7
6
5
4
3
2
1
0
3 7 14 21 28 3 14 28
100
80
60
40
20
0
A B
проблеми кріобіології і кріомедицини
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 28, №/issue 1, 2018
27
грануляційна тканина починала утворюватися вже на
7-у добу, плазморея не виявлялася, рани були сухими.
На 28-у добу рани епітелізувалися, однак повноша-
ровий епідермальний пласт не сформувався, а процес
загоєння ран завершувався заміщенням дефекту
шкіри щільним рубцем. Після нанесення на ранову
поверхню ГК із БСПК у дозі 100 мкг/г також спостері-
галося скорочення ранової поверхні та формування
грануляційної тканини вже на 7-у добу експерименту.
Однак ці процеси були досить повільними, тому пов-
ного загоєння ран до кінця експерименту не відбува-
лося. Після нанесення на опікову поверхню ГК, яка
містила БСПК у дозі 25 мкг/г, плазмореї не виявля-
лося, рани були сухі та чисті, а вже на 7-у добу спосте-
рігалося формування грануляційної тканини із озна-
ками епітелізації. На 21-у добу експерименту рани
загоювалися повністю.
За фізіологічних умов шкіра містить біля 70%
колагену І типу. Після опіку швидкий розвиток запаль-
ної реакції та повільний перехід до стадії репарації є
чинником утворення рубцевої тканини, яка відбуваєть-
ся шляхом надмірної продукції компонентів позаклі-
тинного матриксу [8]. Встановлено, що МСК та БСПК
здатні попереджувати утворення рубців, ймовірно,
шляхом регуляції продукції цитокінів, які сповіль-
нюють міграцію патологічних фібробластів та синтез
колагенів [2, 3].
На рисунку, В наведено результати кількісного ана-
лізу вмісту колагенів І та ІІІ типів. Зріз нормальної
шкіри інтенсивно та рівномірно забарвлювався «Pi-
crosirius Red». На 3-ю добу експерименту в контролі
спостерігалося значне зменшення вмісту колагену,
при цьому поверхневі шари майже не забарвлю-
валися. Нанесення на ранову поверхню «Пантестину-
Дарниця» частково попереджувало деградацію кола-
гену, і його рівень був на 50% вище контроля. Після
застосування тільки носія кількість колагену в дер-
мі падала до рівня, значуще нижчого порівняно із
усіма іншими групами. Після нанесення БСПК у дозі
100 мкг білка/г носія спостерігалася схожа картина,
хоча й показник перевищував значення у групі з ГК
на 60%. Використання біорегуляторів у дозі 25 мкг
білка/г ГК суттєво попереджувало деградацію ко-
лагенів, що було помітно вже при візуальному ана-
лізі: показник був нижчим від нормальних значень
тільки у 1,7 рази та вищим, ніж у контролі – майже у
2 раза (рисунок, В).
На 14-у добу вміст колагенів у контролі залишався
на низькому рівні. «Пантестин-Дарниця» дещо покра-
щував стан шкіри, але було встановлено тенденцію
до збільшення цього показника. Незвичайний ефект
ГК нівелювався до рівня групи фармпрепарату, але
забарвлення виявлялося тільки у поверхневих шарах
дерми. Схожа картина була й після застосування
БСПК у дозі 100 мкг/г носія, тільки забарвлення було
observed even to day 7 of experiment. However, these
processes were quite slow, so no complete wound
healing up to experiment end occurred. After applying
HA, containing 25 µg/g BSPCs onto the burn surface
no plasmorrhea was revealed, wounds were dry and
clean, but granulation tissue formation with epithelia-
lization signs was even observed to day 7. Wounds were
completely healed to day 21 of experiment.
Under physiological conditions the skin contains
about 70% of collagen type I. A rapid progress of in-
flammatory response and a slow passage to reparation
stage after burn is a factor of scar tissue formation,
which occurs through excessive production of extra-
cellular matrix components [8]. The MSCs and BSPCs
were established as able to prevent scarring, probably
by regulating cytokine production, which slowed down
the migration of pathological fibroblasts and collagen
synthesis [2, 3].
The Figure B shows the findings of quantitative
analysis of collagen types I and III content. The normal
skin section was intensively and evenly stained with
Picrosirius Red (Abcam, UK). A significant decrease in col-
lagen content was observed to day 3 of experiment, here-
with the surface layers were scarce scarcely stained. The
wound surface covering with Pantestine-Darnitsa drug
partially prevented collagen degradation, and its level was
50% higher than control. After applying the carrier only,
the collagen amount in dermis fell down to the level sig-
nificantly lower as compared to that in all other groups.
After applying BSPCs in a dose of 100 µg protein/g of
carrier, a similar pattern was observed, although the index
exceeded the value in HA group by 60%. The use of
bioregulators in a dose of 25 µg protein/g HA signifi-
cantly prevented collagen degradation, which was noted
even with visual analysis: the index was lower than
normal values in 1.7 times only and higher almost twice
than control (Figure B).
To day 14 the collagen content in control remained
low. The Pantestine-Darnitsa drug slightly improved skin
condition, but there was the tendency to this index
increase. An unusual effect of HA was leveled down to
the rate of group with pharmaceutical use, but staining
was revealed only in surface dermal layers. A similar
pattern was also observed after applying BSPCs in a
dose of 100 µg/g carrier, only staining was distributed
among all the skin layers. The use of bioregulators in a
dose of 25 µg/g HA remained the most efficient: the
collagen content was lower than norm by 37% only,
twice and 1.5 times higher than control and other groups,
respectively (Figure B).
At the end of experiment, the collagen content in
control remained significantly lower the norm. The use
of both Pantestine-Darnitsa drug and HA contributed to
this index normalization. The BSPCs application in a
dose of 100 µg/g carrier resulted in a slight, but statis-
28 проблеми кріобіології і кріомедицини
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 28, №/issue 1, 2018
розподілено між всіма шарами шкіри. Використання
біорегуляторів у дозі 25 мкг/г ГК залишалося най-
більш ефективним: вміст колагенів був нижчим від
норми тільки на 37%, вищим від контролю у 2 рази,
а в інших групах – у 1,5 рази (рисунок, В).
Наприкінці експерименту вміст колагенів у кон-
тролі залишався значуще нижчим, ніж у нормі. Зас-
тосування як «Пантестину-Дарниця», так і ГК, сприя-
ло нормалізації цього показника. Нанесення БСПК у
дозі 100 мкг/г носія призводило до невеликого, але
статистично значущого перевищення рівня, притаман-
ного інтактній шкірі. Біорегулятори у дозі 25 мкг/г
ГК повністю відновлювали вміст колагенів у дермі
щурів (рисунок, В).
Таким чином, можна стверджувати, що БСПК у
складі КС здатні ефективно попереджувати утво-
рення рубців, зокрема шляхом стимуляції раннього
відновлення фізіологічного стану позаклітинного мат-
риксу. Збільшення дози біорегуляторів призводить до
надмірного накопичення колагену, що може свідчити
про перебіг патологічних процесів у дермі. Крім того,
залежність ефекту БСПК від концентрації свідчить
про необхідність ретельного вибору оптимальної дози
біорегуляторів. Існує вірогідність, що ця доза може
коливатися у значних межах залежно від етіології де-
фекту, а також фази деструктивно-репаративних про-
цесів. Ці припущення вимагають більш детальних
досліджень і використання інших експериментальних
моделей.
References
1. Abdullahi A., Amini-Nik S., Jeschke M. Animal models in burn
research. Cell Mol Life Sci 2014; 71(17): 3241–3255.
2. Du L., Lv R., Yang X. et al. Hypoxic conditioned medium of
placenta-derived mesenchymal stem cells protects against
scar formation. Life Sciences 2016; 149: 51–57.
3. Fang F., Huang R., Zheng Y. et al. Bone marrow derived
mesenchymal stem cells inhibit the proliferative and profibrotic
phenotype of hypertrophic scar fibroblasts and keloid
fibroblasts through paracrine signaling. J Dermatol Sci 2016;
83(2): 95–105.
4. Gurtner G., Chapman M. Regenerative medicine: charting a
new course in wound healing. Adv Wound Care 2016; 5(7):
314–328.
5. Koller M., Palsson B., Masters J. Human cell culture. Dordrecht:
Springer; 2011.
6. Lattouf R., Younes R., Lutomski D. et al. Picrosirius red staining.
J Histochem Cytochem 2014; 62(10): 751–758.
7. Lim M. Use of stem cells in burn wound healing. Science Insights
2016; 2016(2016): 1–6.
8. Takeo M., Lee W., Ito M. Wound healing and skin regeneration.
Cold Spring Harb Perspect Med 2015; 5(1): a023267–a023267.
9. Tamama K., Kerpedjieva S. Acceleration of wound healing by
multiple growth factors and cytokines secreted from multi-
potential stromal cells/mesenchymal stem cells. Adv Wound
Care 2012; 1(4): 177–182.
Література
1. Abdullahi A., Amini-Nik S., Jeschke M. Animal models in burn
research. Cell Mol Life Sci 2014; 71(17): 3241–3255.
2. Du L., Lv R., Yang X. et al. Hypoxic conditioned medium of
placenta-derived mesenchymal stem cells protects against
scar formation. Life Sciences 2016; 149: 51–57.
3. Fang F., Huang R., Zheng Y. et al. Bone marrow derived
mesenchymal stem cells inhibit the proliferative and profibrotic
phenotype of hypertrophic scar fibroblasts and keloid fibro-
blasts through paracrine signaling. J Dermatol Sci 2016; 83(2):
95–105.
4. Gurtner G., Chapman M. Regenerative medicine: charting a
new course in wound healing. Adv Wound Care 2016; 5(7):
314–328.
5. Koller M., Palsson B., Masters J. Human cell culture. Dordrecht:
Springer; 2011.
6. Lattouf R., Younes R., Lutomski D. et al. Picrosirius red staining.
J Histochem Cytochem 2014; 62(10): 751–758.
7. Lim M. Use of stem cells in burn wound healing. Science Insights
2016; 2016(2016): 1–6.
8. Takeo M., Lee W., Ito M. Wound healing and skin regeneration.
Cold Spring Harb Perspect Med 2015; 5(1): a023267–a023267.
9. Tamama K., Kerpedjieva S. Acceleration of wound healing by
multiple growth factors and cytokines secreted from multi-
potential stromal cells/mesenchymal stem cells. Adv Wound
Care 2012; 1(4): 177–182.
tically significant excess of the intact skin inherent level.
Bioregulators in a dose of 25 µg/g HA completely res-
tored the collagen content in rat dermis (Figure B).
Thus, we may state that BSPCs within CM are able
for efficient prevention of scaring, in particular via stimu-
lating an early recovery of physiological state of extra-
cellular matrix. Increasing the dose of bioregulators
results in excessive accumulation of collagen, that may
testify to the course of pathological processes in dermis.
In addition, the dependency of BSPCs effect on con-
centration indicates the need for careful choice of the
optimal dose of bioregulators. It is very likely that this
dose may strongly vary, depending on defect etiology,
as well as phase of destructive-reparative processes.
These assumptions require more detailed research and
involvement of other experimental models.
|