Δημιουργία φυσιολογικού και ψωριασικού υποκατάστατου δέρματος με σκοπό τη χρήση σε εφαρμογές αναγεννητικής ιατρικής και δοκιμές καινοτόμων φαρμάκων
Creators: name: Κολιάκου, Ελένη Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Υποκατάστατα δέρματος πλήρους πάχους
Κυτταρικοί πληθυσμοί
Ικριώματα
Full thickness skin substitutes
Cell populations
Scaffolds

description: Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση θεραπευτικών και κοσμητικών σκευασμάτων στη δερματολογία οδηγεί τους επιστήμονες στην ανάπτυξη νέων προϊόντων, τα οποία για να ολοκληρωθούν απαιτούν κλινικές δοκιμές. Δεδομένου του περιορισμού της χρήσης των πειραματοζώων σε κλινικές δοκιμές η έρευνα στράφηκε προς τη δημιουργία υποκατάστατων υγιούς και παθολογικού δέρματος, αλλά και τη χρήση υγιών υποκατάστατων για αποκατάσταση τραυματικών βλαβών. Στην παρούσα μελέτη συντέθηκε υγιές και ψωριασικό δέρμα, το οποίο ήταν λειτουργικό, σε σύγκριση με υγιές υποκατάστατο του εμπορίου. Για τη δημιουργία των υποκατάστατων δοκιμάστηκαν διάφορα ικριώματα με βάση το κολλαγόνο και τη χιτοζάνη. Η δημιουργία υγιούς υποκατάστατου ήταν δυσκολότερη και τα ικριώματα με βάση το κολλαγόνο απέτυχαν να δημιουργήσουν διαστρωμάτωση της επιδερμίδας. Για το υγιές υποκατάστατο χρησιμοποιήθηκε τυπωμένο ικρίωμα χιτοζάνης, το οποίο δημιούργησε ένα πλήρες και λειτουργικό δέρμα. Για τη δημιουργία ψωριασικού δέρματος χρησιμοποιήθηκε ικρίωμα κολλαγόνου το οποίο δημιούργησε ένα πλήρες και παχύ δέρμα, με πολλές στιβάδες της επιδερμίδας και παρακεράτωση στην ανώτερη στιβάδα. Στα ψωριασικά υποκατάστατα λόγω του περιορισμού του μεγέθους της βιοψίας δεν έγινε διαχωρισμός των ινοβλαστών και συνολικά οι ινοβλάστες αποίκισαν τα ικριώματα κολλαγόνου. Τα κερατινοκύτταρα διατήρησαν τις βιολογικές τους ιδιότητες στα ικριώματα, οι ινοβλάστες δεν μετέβαλλαν τη δομή των ικριωμάτων, τα οποία διατήρησαν τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες, όπως και την αντοχή στις αναπτυσσόμενες δυνάμεις μεταξύ των κυττάρων και την επίδραση του βάρους της επιδερμίδας. Δεν εμφάνισαν κυτταροτοξικότητα και ευνόησαν τη δημιουργία λειτουργικών υποκατάστατων. Τα υποκατάστατα στη συνέχεια δοκιμάστηκαν ως προς την ανταπόκρισή τους σε φάρμακα που χρησιμοποιούνται σε τρέχουσες θεραπείες, όπως οι βιολογικοί παράγοντες anti TNFα και η anti IL 17A. Για τη δοκιμή αυτών των φαρμάκων κατασκευάστηκε ένα επίθεμα με βάση το κολλαγόνο, στο οποίο ενθυλακώθηκε ο εκάστοτε χρησιμοποιούμενος παράγοντας. Η θεραπευτική δράση του anti TNF α ήταν ισχυρότερη από αυτή της IL17A στο ψωριασικό υποκατάστατο σε σύγκριση με το υγιές. Οι παράγοντες αυτοί είχαν δράση και στο υγιές δέρμα ελαττώνοντας τον αριθμό των στιβάδων του υγιούς υποκατάστατου. Η δράση αυτή δεν οφείλονταν σε κυτταροτοξικότητα, αλλά σε ελάττωση του αριθμού των Κ14+ βλαστικών κυττάρων της επιδερμίδας και του αριθμού των Κ6+ψωριασικών κερατινοκυτάρων.
description: The ever-increasing demand for therapeutic and cosmetic preparations in dermatology leads scientists to develop new products, which require clinical trials to be completed. Given the limitation of the use of laboratory animals in clinical trials, research has turned to the creation of healthy and pathological skin substitutes, but also the use of healthy substitutes for the repair of traumatic lesions. In the present study, healthy and psoriatic skin was synthesized, which was functional, in a comparative study with a healthy commercial substitute. Various scaffolds based on collagen and chitosan were tested to create the substitutes. Creating a healthy substitute was more difficult, since collagen-based scaffolds failed to create stratification of the skin. A printed chitosan scaffold was used for the healthy substitute, which created a complete and functional skin. A collagen scaffold was used to produce psoriatic skin which created a full and thick skin, with many layers of epidermis and parakeratosis in the upper layer. In the psoriatic substitutes due to the limitation of biopsy size, fibroblasts were not separated and a mix of both types of fibroblasts were seeded onto the collagen scaffolds. Keratinocytes retained their biological properties in the scaffolds, fibroblasts did not alter the structure of the scaffolds, which retained their physicochemical properties, as well as the resistance to the growing forces between the cells and the effect of the weight of the epidermis. They showed no cytotoxicity and favored the generation of functional substitutes. The surrogates were then tested for their response to drugs used in current therapies, such as anti TNFα and anti IL 17A biologic agents. To test these drugs, a collagen-based pad was made, in which the agent used was encapsulated. The therapeutic effect of anti TNF α was stronger than that of IL17A in the psoriatic surrogate compared to the healthy. These factors also affected the healthy skin by reducing the number of layers of the healthy substitute. This effect was not due to cytotoxicity, but to a reduction in the number of K14+ epidermal stem cells and the number of K6+ psoriatic keratinocytes.