Клеточные технологии в лечении пациентов с рецессией десны

УДК 616.311.2-08

Клеточные технологии в лечении пациентов с рецессией 
десны / С. П. Рубникович [и др.]. – Минск : Беларуская навука, 
2019. – 199 с. – ISBN 978-985-08-2410-3.

В монографии представлено новое направление клеточных технологий  
в стоматологии. Обобщены и систематизированы фундаментальные и прикладные знания по применению мезенхимальных стволовых клеток в медицине, в частности в стоматологии. Рассмотрены особенности выделения и культивирования мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани. Подробно 
описаны экспериментальная морфологическая, морфометрическая и клиническая оценки эффективности использования клеточных технологий в лечении рецессии десны. Особое внимание уделено многим важным инновационным подходам в лечении стоматологических пациентов с рецессией десны  
с использованием клеточных технологий.
Книга предназначена для научных работников, специалистов в области 
стоматологии, клеточной биоинженерии, биологии, врачей и студентов-медиков, магистрантов, аспирантов и преподавателей.
Табл. 6. Ил. 108. Библиогр.: 271 назв.

А в т о р ы:

С. П. Рубникович, И. Д. Волотовский, Ю. Л. Денисова,  
В. А. Андреева, Г. Ю. Панасенкова, З. Б. Квачева

Р е ц е н з е н т ы:

доктор медицинских наук, профессор Ю. М. Гаин;
доктор медицинских наук, профессор А. С. Артюшкевич

ISBN 978-985-08-2410-3
© Оформление. РУП «Издательский дом  
    «Беларуская навука», 2019

Предисловие 

Открытие стволовых клеток является одним из важнейших 
достижений человечества. Всестороннее их изучение – одна из 
актуальных и перспективных областей современной молекулярной и клеточной биологии. Успешная разработка методов выделения и длительного культивирования стволовых клеток открыла 
широкие перспективы для применения их в медицине и создания принципиально новых эффективных технологий при лечении различных заболеваний.
В результате научных и клинических исследований доказана 
эффективность использования методик, основанных на применении стволовых клеток при лечении целого ряда тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной систем 
и опорно-двигательного аппарата, нашли применение в онкологии, офтальмологии, комбустиологии, а также при лечении трофических язв.
Многочисленные научные исследования свидетельствуют  
о перспективности применения клеточных технологий в стоматологии. Новое направление реконструктивной хирургии ‒ тканевая инженерия (tissue engineering), основанная на использовании культивированных клеток человека in vitro для замещения 
или восстановления утраченных тканей, применяется в разработке новых подходов в лечении стоматологических заболеваний, в частности в решении сложной проблемы регенерации 
структур периодонтальных тканей. Одним из вариантов ре- 
шения проблемы увеличения скорости регенерации сложных 
структур тканей близлежащих к зубу является метод, основанный на использовании мезенхимальных стволовых клеток.

Мезенхимальные стволовые клетки можно применять для 
прямой трансплантации или для тканевой инженерии в комбинации с биоматериалами. Использование стволовых клеток для 
восстановления и регенерации костной ткани, цемента, дентина 
и даже ткани периодонта открывает широкие перспективы для 
полноценного восстановления тканей краниофациальной области.
Одной из распространенных форм болезней периодонта является рецессия десны. По данным отечественных ученых, распространенность рецессии колеблется от 9,7 % у 15-летних до 
99,3 % у взрослого населения. С годами распространенность  
и интенсивность рецессии возрастает и становится причиной 
чувствительности дентина зуба и ретенции зубного налета, который является важным фактором дальнейшей потери зубодесневого прикрепления.
В настоящее время существуют различные способы лечения 
рецессии десны с использованием комплекса терапевтических, 
хирургических, ортодонтических и ортопедических методов. 
Однако проблема разработки эффективной, общедоступной для 
практических врачей и универсальной методики лечения патологии периодонта пока не решена.
Книга – результат труда авторского коллектива, объединенного идеей разработать новое направление клеточных технологий в стоматологии. В монографии обобщены и систематизированы фундаментальные и прикладные знания по применению 
мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани в стоматологии, в частности в лечении рецессии десны; описаны методы выделения и культивирования мезенхимальных стволовых клеток 
жировой ткани, результаты исследований на биосовместимость 
мезензимальных стволовые клетки жировой ткани в составе 
биомедицинского клеточного продукта с резорбируемым носителем – «Коллост» гелем 7 %.
Дано экспериментально-клиническое обоснование использованию клеточной технологий в лечении рецессии десны, которое включает собственные результаты исследования. Эффек тивность применения мезенхимальных стволовых клеток в лечении 
рецессии десны подтверждена на основании морфологической, 
морфометрической и клинической оценок. 

Отдельная глава посвящена применению клеточной терапии 
с использованием смеси аутологичных мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани с коллагеном, где описаны методы 
лечения пациентов с рецессией десны, приведены собственные 
результаты периодонтологического, ортодонтического лечения  
с включением аутологичных мезенхимальных стволовых клеток. 
Дана сравнительная оценка результатов стандартного и комплексного лечения у пациентов с рецессией десны с включением 
аутологичных мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани.
Авторы издания надеются, что их труд будет способствовать 
дальнейшему развитию клеточной терапии в стоматологии, что 
позволит повысить эффективность терапии стоматологических 
заболеваний и улучшить качество жизни пациентов.

Глава 1

МеЗеНХиМАлЬНЫе сТволовЫе КлеТКи  

и ФАКТорЫ, оПределЯЮЩие иХ сосТоЯНие

Организм человека состоит из большого количества разно- 
образных клеток, которые характеризуются своим строением  
и функцией, например, мышечных, нервных, эпителиальных и др., 
т. е. специализированных клеток. Более чем из 200 типов специализированных клеток построены различные органы и ткани 
человеческого организма, однако данные клетки возникают не 
сразу, их специализация формируется в ходе эмбрионального 
развития. Сразу же после оплодотворения яйцеклетки на стадии 
бластоцисты в ней возникают так называемые эмбриональные 
стволовые клетки, которые заполняют эту эмбриональную структуру, из которых в конечном счете образуются специализированные клетки. Таким образом, стволовые клетки – предшественники, прародительницы всех клеток нашего организма.
В отличие от обычных клеток, выполняющих в организме 
строго определенные функции, стволовые клетки обладают толь ко 
потенциальными способностями приобрести те или иные специализированные функции, которые они имеют в ходе эмбрионального развития. 
Стволовые клетки – универсальный строительный материал, из которого в ходе органогенеза в условиях специфического 
функционального и анатомического окружения формируются 
различные клетки организма – от нейронов мозга до клеток тканей, выстилающих кишечник [6].
Русский ученый А. А. Максимов впервые ввел понятие «ство
ловая клетка» в 1909 г. в статье «Лимфоцит как общая стволовая 
клетка различных элементов крови в эмбриональном развитии  
и постфетальной жизни млекопитающих», опубликованной на 

немецком языке, где был использован термин «StammZelle».  
Автор установил, что в организме млекопитающих существует 
один вид клеток, который в зависимости от локализации и условий существования выглядит по-разному и может формировать 
различные продукты дифференцировки [50].
Более ранние публикации, в которых используется термин 
«стволовая клетка», принадлежат эмбриологам H. Scshride  
и V. Hacker. В конце XIX в. V. Hacker применял этот термин  
в своих работах, однако дальнейшего развития исследований  
в данном направлении не последовало.
Экспериментальное доказательство существования стволовых клеток получили J. Till и E. McCulloch в 1950–1960-х годах, 
а уже в 1968 г. E. Donnall Thomas провел аллогенную трансплантацию костного мозга человека. За эту работу в 1990 г. ему присвоили Нобелевскую премию [176].
В 1970-х годах А. Я. Фриденштейн и И. Л. Чертков сформулировали основы науки о стволовых клетках костного мозга, 
установив, что в костном мозге существует два вида мультипотентных стволовых клеток: гемопоэтические и стромальные 
(мезенхимальные), и оба этих типа клеток циркулируют в крови. В 1977 г. вышла монография «Клеточные основы кроветворения» («кроветворные клетки предшественники») [123].
Экспериментально доказали существование эмбриональных 
стволовых клеток М. Evans и М. Kaufman в 1981 г. на примере 
мышей. G. Маrtin в этот же период проводил аналогичные исследования.
В 1998 г. J. Тhomson и J. Gaerhart издают статьи о возможности выделения эмбриональных клеток из бластоцисты человека.
В 2006 г. японский ученый S. Yamanaka опубликовал созданную технологию репрограммирования соматических клеток человека до состояния эмбриональных стволовых клеток [51, 163].
По мнению ряда авторов стволовая клетка должна соответствовать следующим критериям:
клетка должна обладать способностью к множественным последовательным делениям, но в то же время оставаться функционально незрелой;

дочерние клетки должны дифференцироваться более чем  
в один тип клеток;
при трансплантации стволовые клетки должны воссоздавать ту ткань, из которой они произошли с выполнением своих 
функций;
стволовые клетки in vivo даже при здоровых тканях должны 
способствовать развитию своего дифференцированного потомства [72, 142].
А. J. Wagers и I. L. Weissman предложили классификацию 
стволовых клеток, основанную на дифференцировочном их потенциале. Авторы выделили следующие виды клеток: тотипотентные, плюрипотентные, мультипотентные, олигопотентные, 
унипотентные [269].
Тотипотентные стволовые клетки характеризуются возможностью образовывать все эмбриональные и внеэмбриональные 
типы клеток; воспроизводят все органы эмбриона и необходимые для его развития структуры – плаценту и пуповину. К ним 
относятся зигота и бластоциста до 8-й стадии клеточного деления. Плюрипотентные могут образовывать все типы клеток организма. Термин «плюрипотентный» часто используется для обозначения дифференицировочного потенциала специализированных клеток, которые возникают из трех зародышевых листков 
(эктодермы, энтодермы, мезодермы). Мультипотентные стволовые клетки образуют несколько клеточных линий, олигопотентные – ограниченное число клеточных линий, унипотентные – 
только один тип зрелых клеток. Мультипотентные стволовые 
клетки способны образовывать специализированные клетки нескольких типов (например, клетки крови, клетки печени, головного мозга и др.). Именно мезенхимальные стволовые клетки 
характеризуются мультипотентностью [9, 43, 201, 269].
По способу получения выделяют 3 группы стволовых клеток:
1) аллогенные (донорские); 
2) аутологичные (собственные); 
3) ксеногенные (животного происхождения).
По источнику происхождения выделяют эмбриональные, 
костномозговые, клетки жировой ткани, фетальные клетки, клет

ки ткани пуповины и пуповинной крови, региональные (резидентные, взрослые) клетки органов и тканей.
Источником получения эмбриональных стволовых клеток 
являются бластоцисты и первичные зародышевые клетки, т. е. 
популяции, где еще не произошла спецификация тканей. Эмбриональные стволовые клетки способны дифференцироваться в производные всех трех зародышевых листков (экто-, энто- и мезодермы) [72, 229, 286].
Эмбриональные стволовые клетки имеют неограниченную 
возможность пролиферировать в культуре и дифференцироваться в любую клеточную линию [72, 73, 88]. Поэтому эмбриональные стволовые клетки могут быть клетками выбора в терапии 
определенных заболеваний [90]. Однако применение эмбриональных стволовых клеток в цитотерапии имеет ряд вопросов, 
связанных с трудностями в получении чистой линии эмбриональные стволовые клетки человека, иммунологическим ответом организма, риском развития опухоли, биоэтическими проблемами. 
Региональные стволовые клетки образуются в процессе эмбриогенеза из зародышевых листков (экто-, эндо- и мезодермы) 
и мезенхимы. Они располагаются во многих органах и тканях 
среди зрелых клеток, обладают способностью к самообновлению, так же как и эмбриональные стволовые клетки, но с более 
низким дифференцировочным потенциалом. Однако современные исследования показывают, что региональные стволовые 
клетки проявляют более высокую мультипотентность, не ограничиваясь типом дифференцированных клеток органа, из которого они были выделены [72].
Стволовые клетки взрослого человека за счет способности  
к пролиферации обеспечивают самоподдержание ткани, а самовосстановление происходит из-за их дифференциации в зрелые 
клетки того вида ткани, где они находятся. Пролиферация стволовых клеток и их дифференцировка определяется воздействием наборов ростовых факторов, сигнальных молекул и генетических манипуляций [16, 51]. 

У взрослого человека в большинстве тканей региональные 
стволовые клетки обычно не превышают 1 % от общего числа 
клеток [109, 236, 256]. Существуют разновидности региональных 
стволовых клеток с четко выраженным ограничением потен- 
циала дифференцировки. Например, эпителиальные стволовые 
клетки образуют клетки всех слоев эпидермы и эпителиальных 
крипт кишечника. Лимбальные стволовые клетки – предшественники эпителия роговицы, нейральные стволовые клетки 
формируют нейроны и клетки глии, гемопоэтические стволовые 
клетки – все клетки крови, а мезенхимальные стволовые клет- 
ки – все клетки соединительной ткани [72, 256].
Следует особо остановиться на мезенхимальных стволовых 
клетках. Наряду с гемопоэтическими стволовыми клетками – 
предшественниками форменных элементов крови они содержатся в костном мозге в его строме и способны к дифференцировке 
в клетки соединительной ткани. Название мезенхимальных 
стволовых клеток привязано к их онтогенетическому происхождению. Мезенхимальные стволовые клетки являются центральным объектом исследований, направленных на использование 
клеточных технологий в медицинской практике [6, 115].
Приоритет открытия мезенхимальных стволовых клеток 
принадлежит А. Я. Фриденштейну. В лаборатории под его руководством было установлено, что строма костного мозга взрослого человека содержит клоногенные мультипотентные адгезивные фибробластоподобные клетки [72, 123]. Был разработан метод культивирования клеток, когда в результате эксперимента 
при трансплантации клеток под капсулу почки было получено 
формирование кости [124]. Таким образом было опровергнуто 
мнение, что во взрослом организме стволовые клетки отсутствуют, а существование ограничивается самым ранним периодом эмбрионального развития.
Источником мезенхимальных стволовых клеток могут быть 
не только костный мозг, но и надкостница, зубы, плацента, пуповина, жировая ткань и др. [72, 160, 164, 170, 187, 193, 220, 222, 
252, 260, 264].