УЗИ почек + мочевой пузырь

Запись в 1 клик

Ультразвуковое исследование почек и мочевого пузыря является наиболее информативным, безболезненным, безопасным и легко доступным методом исследования органов мочевыделительной системы.

Почки — это парный орган мочевыделительной системы человека необходимый для фильтрации и выведения продуктов распада из организма.

Функция почек:

• выделительная
• внутрисекреторная (эндокринная)
• осморегулирующая
• регуляция электролитного баланса
• управления метаболизмом

Показания к проведению исследования почек и мочевого пузыря:

1. наличие патологии в анализах мочи
2. болевой синдром
3. дизурические расстройства
4. заболевания эндокринной системы
5. артериальная гипертензия
6. травмы
7. аномалии развития органов мочевыделительной системы
8. острые и хронические воспалительные процессы

при УЗИ почек оценивается:

• расположение почек
• форма
• размер
• контуры
• структура
• изменения около почечного пространства

 Выявляемая патология при УЗИ почек:

• аномалии развития
• аномалий положения
• аномалий сращение
• аномалии величины
• структурные изменения
• наличие образований: доброкачественных (кисты, ангиомиолипомы, аденомы), злокачественных
• наличие камней
• воспалительные заболевания (пиелонефрит, карбункул, абсцесс)
• туберкулезный процесс
• наличие расширение и закупорки верхних мочевых путей
• диффузные заболевания паренхимы почек
• наличие посттравматических гематом

при УЗИ мочевого пузыря оценивается: объем, форма, структура стенок мочевого пузыря, содержимое мочевого пузыря.

 УЗИ мочевого пузыря выявляет следующие патологии:

1. аномалии развития
2. камни
3. новообразования (доброкачественные, злокачественные)
4. наличие воспалительного процесса в мочевом пузыре
5. посттравматические изменения, разрывы мочевого пузыря

Подготовка к исследованию почек и мочевого пузыря.

 Исследование проводится при полном мочевом пузыре. Поэтому за час-полтора до исследования рекомендуется выпить 1 литр негазированной жидкости (вода, чай и др.)

Исследование назначается врачами урологами, терапевтами, кардиологами и эндокринологами.

Записаться на услугу Запись в 1 клик

Лекарства для лечения мочеполового шистосомоза

Что такое мочеполовой шистосомоз и как он лечится?

Мочеполовой шистосомоз — это инфекционное заболевание людей, вызываемое паразитическим червем Schistosoma haematobium. Эти черви живут в кровеносных сосудах вокруг мочевого пузыря инфицированного человека и откладывают яйца, которые выделяются в мочу человека. Если такая моча попадет в водоемы, яйца могут вылупиться и заразить тех, кто там плавает или купается. Инфекция может вызвать появление крови в моче, и если оставить ее без лечения, может привести к анемии, недостаточному питанию (потере веса), почечной недостаточности или раку мочевого пузыря. Мочеполовой шистосомоз диагностируют по наличию личинок червей в моче.

Заболевание встречается преимущественно у детей школьного возраста и молодых людей в странах Африки к югу от Сахары. В настоящее время рекомендуемый препарат для лечения — празиквантел, который дается как однократная доза. Но и другие лекарства, такие как метрифонат, артесунат и мефлохин также изучаются.

Изучив исследования, опубликованные по 23 мая 2014 года, мы отобрали и включили 30 рандомизированных контролируемых испытаний с участием 8165 детей и взрослых.

О чем говорит это исследование?

Стандартная доза празиквантела излечивает в среднем около 60% людей в течение одного-двух месяцев после начала лечения (высокое качество доказательств), и уменьшает число личинок шистосом в моче более чем на 95% (высокое качество доказательств).

Метрифонат, более старый препарат, который сейчас не используется, имел незначительный эффект при введении однократной дозы, но показал хороший результат при введении нескольких доз с промежутком в две недели. В двух испытаниях сравнили метрифонат (три дозы) с однократным введением празиквантела (одна доза) и выявили схожие результаты по эффективности.

В еще двух последних испытаниях оценили эффективность артесуната в сочетании с празиквантелом по сравнению с празиквантелом отдельно. В одном испытании артесунат улучшил излечение, в другом — не было различий.

Выводы авторов

Будущие методы лечения шистосомоза могут включать комбинацию празиквантела с метрифонатом или с артесунатом, но эти методы должны быть оценены в испытаниях высокого качества.

Стент мочеточника

Мочеточниковый стент — полая трубка с двумя завитыми концами, которая временно устанавливается в мочеточник для облегчения оттока мочи из почки в мочевой пузырь. В основном стенты изготавливаются из специального медицинского пластика с «памятью формы» и имеют длину обычно от 22 до 30 см.

Для чего устанавливают стент мочеточника?

Моча, образующаяся в почках, попадает в мочевой пузырь через мочеточники. В норме у человека две почки и два мочеточника. Нарушения оттока мочи, проявляется сильной болью в поясничной области, но иногда в случае медленно протекающей обструкции, может встречаться безболевой блок почки. 

Основными показаниями к процедуре стентирования являются состояния сопровождающиеся нарушением оттока мочи из почки, вызывающие почечную колику (камень мочеточника, кровяные сгустки, опухоль просвета мочеточника или мочевого пузыря), при реконструктивных операциях в малом тазу, на мочеточнике или при необходимости пассивной «дилатации» просвета мочеточника перед или после эндоскопического удаления камней (уретероскопией, уретеронефроскопией, перкутанная нефролитотрипсия).  В зависимости от показаний, варьируется тип стента и сроки, на который он устанавливается – от 2 недель до 1 года.

Причины нарушения оттока мочи из почки

Урологические:

• Мочекаменная болезнь (конкременты почек, мочеточника)
• Злокачественные опухоли (мочеточника, мочевого пузыря, простаты)
• Доброкачественная аденома предстательной железы (ДГПЖ)
• Ретроперитонеальный фиброз (болезнь Ормонда)

Не урологические:

• Распространение опухолей других локализаций на мочеточники
• Гематологические (лимфомы, лимфаденопатии)
• Ятрогенные (по вине врачей, например при проведении операции в малом тазу было повреждение мочеточника)

Как происходит установка стента мочеточника? Преимущества гибкой цистоскопии

Как правило процедура стентирования выполняется цистоскопически (ретроградно). После предварительного обезболивания, в уретру вводится специальным инструмент — цистоуретроскоп.

В зависимости от оснащения клиники, данный инструмент может быть ригидным (жестким) или гибким. В случае если пациент женщина, особой разницы между двумя инструментами она не почувствует, но совершенно иначе обстоит дело у мужчин. Дело в том, что анатомически мужская уретра имеет S образный изгиб и более длинную протяжённость.

Для снижения интенсивности болей, мужчинам просто необходимо выполнение данной процедуры с использованием гибкого цистоуретроскопа и местным обезболиванием уретры.

Если Вам планируется выполнение данной процедуры обратите внимание на очень важный момент, а именно: при стентировании существует обязательное условие — рентгенологический контроль, как во время процедуры, так и после неё. Использование рентгена позволяет установить стент корректно. В своей практике мы нередко сталкиваемся с осложнениями наших «коллег», когда проксимальный конец стента был недоведён до почки или, того хуже дистальный конец не выходит из мочевого пузыря, а все из-за того, что не осуществлялся своевременный рентген контроль.

В случаях при невозможности установки стента цистоскопическим путем, например если камень или стриктура обтурируют просвет мочеточника, таким образом, что не получается пройти данное препятствие специальным проводником, тогда выполняется установка черезкожной нефростомы.

Важный факт! Необратимая гибель почечной паренхимы наступает через 4 недели после нарушения оттока мочи из почки!

На какой срок устанавливают стент?

В большинстве случаев стент устанавливают на срок не более 4-6 недель. При нахождении стента более 3 месяцев, может возникать инкрустация (покрытие) конкрементами, что может привести к невозможности его удаления.

Как происходит удаление стента мочеточника?

Удаление мочеточникового стента происходит амбулаторно и занимает гораздо меньше времени, чем процедура его установки. В настоящее время существует несколько способов удаления стента. Первый традиционный — цистоскопически. Второй при помощи нитей которые привязаны к стенту и выходят, через наружное отверстие уретры. Третий способ применим только у женщин и заключается в использовании специальной стерильной петли под рентген или УЗИ контролем. Четвёртый способ менее распространён, ввиду дороговизны используемого специального стента с магнитом.

В случаях инкрустации, запутывании или миграции стента может требоваться оперативное лечение.

Возможные осложнения после установки стента:

• Боль и частые позывы к мочеиспусканию
• Дизурия
• Гематурия
• Пузырно-мочеточниковый рефлюкс
• Лихорадка и почечная колика
• Бактериурия, уросепсис и пиелонефрит
• Гидронефроз
• Инкрустация стента и блок почек
• Застрявший стент
• Миграция стента
• Разрывы стента и образование узлов
• Самопроизвольная фрагментация и стентурия
• «Забытый» стент

Переполненный мочевой пузырь может неожиданно взорваться

Почему важно сходить в туалет перед поездкой?

Полный мочевой пузырь может быть опасен для жизни. Например, если человек с полным мочевым пузырем попадает даже в мелкое ДТП, то от удара пузырь может лопнуть и человек умрет.

Мочевой пузырь – мышца, которая растягивается и сжимается. Чем дольше человек терпит, тем больше жидкости скапливается в пузыре, тем больше от расширяется. Стенки мочевого пузыря становятся слабее, и любой толчок может разорвать полый мышечный орган. Это можно сравнить с пакетом, полностью наполненным водой. От удара полный пакет рвется. То же самое происходит и с мочевым пузырем. Поэтому, например, перед тем как сесть в машину или отправиться на велопрогулку, лучше помочиться. Также не стоит терпеть до последнего, если желание сходить в туалет возникло уже в дороге.

Сколько можно терпеть?

В спокойном состоянии человек может сдерживать позывы мочевого пузыря достаточно долго без ущерба для здоровья. В какой-то момент желание опустошить пузырь будет настолько сильным, что человек не сможет больше терпеть, сработает рефлекс и человек опорожнит мочевой пузырь. То есть “перетерпеть” невозможно. Проблема может возникнуть, если регулярно и подолгу сдерживать позывы мочевого пузыря. Так, риски нарушения работы мочевой системы возрастают, если в течение полугода ежедневно сдерживать желание помочиться.

Как часто надо ходить в туалет?

Объем мочевого пузыря составляет от 200 до 400 мл, но желание помочиться возникает не сразу после выпитого стакана воды. Это происходит потому, что жидкость сначала попадает в желудок, затем в кишечник и далее в кровоток, через который попадает в почки. Там образуется первичная моча, которая фильтруется и затем постепенно попадает в мочевой пузырь. Первый позыв сходить в туалет возникает, когда мочевой пузырь наполняется жидкостью примерно на 60%. В среднем человек, потребляя около 2 литров жидкости в сутки, должен мочиться от 4 до 6 раз в день. Если походов в туалет больше десяти, то, возможно, стоит обратиться к доктору. Если человек выпивает в день больше 2 литров жидкости, то и количество походов в туалет должно увеличиваться пропорционально. Возможно, что у человека проблемы с мочевым пузырем, если он регулярно просыпается ночью, чтобы помочиться. В нормальном состоянии человек может терпеть всю ночь.

Органы печати: как с помощью 3D-принтера делают уши, кожу и носы

• Наталка Писня
• Русская служба Би-би-си, США

23 марта 2018

Автор фото, Masela family archive

Подпись к фото,

Люк Масела с родителями через месяц после операции по пересадке искусственного мочевого пузыря. 2001 год.

Люку Масела сейчас 27 — он спортсмен с дипломом по экономике, работает в крупной выставочной компании, много путешествует и недавно встретил, по его словам, «самую красивую девушку на свете». И она, и большинство его нынешних друзей были крайне удивлены, когда узнали, что 17 лет назад он пережил полтора десятка операций.

Люк родился с расщеплением позвоночника — и хотя он смог начать ходить, его мочевой пузырь был сильно поврежден. К 10 годам он почти не выходил из больниц: из-за неправильной работы мочевого пузыря в почки мальчика стала возвращаться жидкость, врачи диагностировали необратимую патологию органа.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

«Напечатанные» на 3D-принтере органы уже здесь

Врачи предлагали семье два решения: пожизненный диализ или создание нового мочевого пузыря из сегмента кишки. Это гарантировало бы Люку несколько лет жизни под медицинским присмотром и высокий риск развития рака.

Уролог, который вел мальчика, предложил семье Масела принять участие в экспериментальной программе: вырастить новый мочевой пузырь из его же собственных клеток. Тогда, в 2001 году, это звучало как научная фантастика: в самой программе до Люка приняли участие всего девять человек. Несмотря на это, его семья согласилась.

«Суть операции сводилась к двум этапам: сначала у меня взяли кусочек ткани мочевого пузыря и в течение двух последующих месяцев в лаборатории растили клетки, чтобы из них вырастить новый здоровый пузырь», — рассказывает Люк.

Автор фото, Masela family archive

Подпись к фото,

Люк Масела через 17 лет после операции по пересадке искусственного мочевого пузыря

Дальше была операция по пересадке, которая, по его словам, длилась 16 часов. «Я открыл глаза и увидел разрез через весь мой живот, из меня торчали трубки всех возможных размеров, кроме них — четыре капельницы и аппарат искусственного вскармливания, — вспоминает он. — Я оставался в больнице еще месяц, мне был прописан постельный режим, после этого я еще месяц лежал дома».

Операцию делал доктор Энтони Атала — детский регенеративный хирург. За два месяца из ста клеток пациента ученые создали полтора миллиарда. Дальше на каркасе из коллагена была создана инженерная конструкция: мочевой пузырь «лепили», как двухслойный пирог, сердцевина которого со временем растворилась, и он заработал, как обычный орган, прижившись благодаря клеткам самого Люка.

После выписки из больницы Люк и доктор Атала не виделись 10 лет . Когда-то умирающий ребенок стал чемпионом школьной команды по вольной борьбе и поступил в колледж.

Профессор за эти 10 лет возглавил институт регенеративной медицины Wake Forest в Северной Каролине, но о Люке он не забывал ни на минуту: его мочевой пузырь был одним из самых сложных и самых успешных проектов в его ранней практике .

К 2018 году Атала стал лауреатом премии Кристофора Колумба — за «работу над открытием, которое окажет существенное влияние на общество»; журналы Times и Scientific American в разное время называли его «врачом года», он также был признан «одним из 50 ученых планеты, которые в ближайшие 10 лет изменят наш образ жизни и работы».

Как напечатать новое лицо

В середине 2000-х годов команда Аталы обратила внимание на обыкновенный бытовой 3D-принтер и написала для него специальное программное обеспечение, позднее для лаборатории были созданы специализированные машины. Теперь в лаборатории «выращивают» до 30 различных видов клеток и органов, а также хрящи и кости.

Одни из последних достижений команды — уши и носы, выращенные вне тела человека.

Главный заказчик и спонсор разработок Аталы — американское министерство обороны, а многие пациенты — военные, пострадавшие в результате боевых действий.

Работает это так: сперва делается компьютерная томография уха или носа. Один из ассистентов Аталы, Джошуа Корпус, шутит: на этом этапе люди нередко просят «улучшить» форму носа, если свой им казался слишком широким или крючковатым, и ушей, если те были уж очень развесисты.

После этого пишется специальный компьютерный код, и начинается печать основы органов.

Для этого используется саморассасывающийся полимер — поликапролактам. Одновременно и гибкий, и прочный, в теле человека он распадается в течение четырех лет.

После печати слои поликапролактама напоминают кружево, их место после трансплантации уже через несколько лет займут собственные хрящевые ткани человека.

Затем поликапролактам насыщают созданным из клеток пациента гелем, охлажденным до -18 градусов Цельсия — таким образом клетки, по словам ученых, не повреждаются, они «живы и счастливы».

Подпись к фото,

Печать испытательного образца почки на биопринтере

Чтобы конструкция из полимера и геля приобрела форму и превратилась во что-то более прочное, в лаборатории используют ультрафиолет — он не повреждает клетки.

Будущий имплантат печатается 4-5 часов, затем окончательно формируется и вставляется под эпидермис.

Выращивать можно и кожу: первыми в ранних испытаниях Аталы принимали участие пострадавшие в пожарах дети — после «распечатки» кожи ученые еще несколько лет наблюдали за пациентами. Новая кожа не трескалась, не лопалась и росла вместе с детьми.

Самая сложная работа, по словам ученого, — раны лица: мало просто натянуть кожу, нужно точно рассчитать геометрию, выверить припухлости, строение костей, и понять, как после этого будет выглядеть человек.

Кроме кожи и ушей, Атала может «напечатать» кости челюстей, вырастить кровеносные сосуды и клетки некоторых органов — печени, почек, легких.

Эту технологию особенно ценят онкологи: на основе клеток пациентов можно воссоздать реакцию организма на разные виды химиотерапии и наблюдать за реакцией на тот или иной тип лечения в лабораторных условиях, а не на живом человеке.

А вот печень, почки, легкие и сердце — все еще на стадии испытаний. Атала говорит, что вырастил их в миниатюре, но создание органов из различных тканей и в настоящую величину требует множества дополнительных исследований.

Зато, по его словам, в лаборатории вырастили клетки и создали вагину для девочки, родившейся несколько лет назад с врожденной деформацией половых органов — с момента пересадки прошло уже несколько лет.

Подпись к фото,

Основа для ушного имплантата из поликапролактама, отпечатанная на биопринтере

Атала улыбается и добавляет: над созданием работоспособного пениса его команда тоже работает. Это исследования продолжаются уже несколько лет, и больше всего хлопот ученым доставляют сложная структура тканей и специфическая чувствительность самого органа.

В числе прочих над этим в лабораторных условиях трудится россиянин, аспирант Первого Московского государственного медицинского университета (МГМУ) имени Сеченова Игорь Васютин. Он — клеточный биолог, правая рука Аталы.

В США Васютин около года — приехал по обмену. О поведении стволовых клеток он готов рассуждать часами, но становится менее многословен, когда речь заходит о российской науке.

В альма-матер Васютина до массовой регенерации человеческих органов не дошли и пока тренируются на животных: местные ученые «распечатали» на 3D-принтере щитовидную железу мыши.

Исследованием человеческих органов там, впрочем, тоже занимаются. По словам руководителя Института регенеративной медицины при МГМУ Дениса Бутнара, несколько лет назад в Институте воссоздали специальную инженерную конструкцию слизистой оболочки щеки. Она отлично функционировала первые полгода, но впоследствии пришлось сделать повторную операцию.

Подпись к фото,

Испытательный образец ушного имплантата под воздействием ультрафиолета

В России, впрочем, на протяжении нескольких последних лет практиковал итальянский хирург-трансплатолог Паоло Маккиарини — человек, первым в истории сделавший операцию по пересадке синтетического органа — пластиковой трубки, заменившей пациенту трахею.

Однако семь из девяти его пациентов умерли, а имплантированные оставшимся двоим дыхательные трубки впоследствии пришлось заменить донорскими.

На него было заведено несколько уголовных дел, в том числе по обвинениям в давлении на пациентов и мошенничестве, а ведущие медики мира называли операции Маккиарини «этическим Чернобылем».

Заменят ли напечатанные органы доноров?

В зените своей карьеры Маккиарини утверждал, что перед человечеством открывается новая перспектива: можно «распечатать» на принтере любой человеческий орган, создать из него инженерную конструкцию, обогащенную стволовыми клетками пациента, и получить идеальный протез.

Как бы там ни было, сложные человеческие органы — печень, почки, сердце, легкие — пока не удалось вырастить ни одному регенеративному хирургу.

Биопечать так называемых простых органов, впрочем, уже доступна в США, Швеции, Испании и Израиле — на уровне клинических испытаний и специальных программ.

Американское правительство активно инвестирует в подобные программы — кроме Wake Forest, сотрудничающей с Пентагоном, на воссоздание работы печени, сердца и легких значительные суммы получает и Массачусетский технологический институт.

Подпись к фото,

Тест нанесения кожи на обожженную рану

По мнению профессора Хорхе Ракелы, гастроэнтеролога в исследовательском центре Mayo Clinic, «биопечать — одна из самых потрясающих отраслей современной медицины, за ней огромный потенциал, и переломный момент самых важных открытий уже близок».

Между тем Пит Басильер, руководитель отдела по научно-исследовательской работе аналитической компании Gartner, настаивает: технологии развиваются намного быстрее, чем понимание тех последствий, которые может повлечь за собой 3D-печать.

Подобные разработки, по словам Басильера, даже созданные с самыми благими намерениями, рождают набор вопросов: что случится, когда будут созданы «улучшенные» органы, основой которых станут не только человеческие клетки — будут ли они обладать «суперспособностями»? Будет ли создан контролирующий орган, следящий за их производством? Кто будет проверять качество этих органов?

Согласно докладу Национальной медицинской библиотеки США, в очередь на пересадку органов каждый год встают больше 150 тыс. американцев. Донорские органы получит только 18% из них; каждый день в Штатах, так и не дождавшись трансплантации, умирают 25 человек. Пересадка органов и последующая реабилитация только в 2012 году обошлись страховым компаниям и пациентам в 300 млрд долларов.

При этом большинство американцев — потенциальные доноры: при получении водительских прав они добровольно отвечают на вопрос о том, согласны ли поделиться своими органами в случае автокатастрофы или другого опасного инцидента. В случае согласия в углу документа появляется маленькое «сердечко» и слово «донор».

Такое красуется и на водительском удостоверении профессора Аталы — несмотря на все свои достижения и веру в «органы печати», он готов поделиться с окружающими своими.

Ни сам профессор, ни его подчиненные не скрывают — «напечатать» органы для тысяч нуждающихся в пересадке прямо сейчас наука пока не в состоянии. По его словам, на то, чтобы на уровне массового рынка заменить донорские органы выращенными, уйдет несколько десятков лет.

Работа Аталы и других специалистов в области регенеративной медицины остается скорее испытательной, чем массовой, и все еще «заточенной» под каждого отдельного пациента.

Как долго можно удерживать мочу?

Вы когда-нибудь ждали так долго, прежде чем сходить в туалет, вам казалось, что ваш мочевой пузырь вот-вот взорвется? Игнорирование предупреждающих сигналов вашего тела и слишком долгое удержание мочи может нанести серьезный вред мочевому пузырю и вашему здоровью в целом.

Мочевой пузырь здорового человека может вместить от 400 до 500 миллилитров мочи или около 2 чашек, прежде чем он достигнет своей емкости. Хотя здоровый мочевой пузырь может растягиваться и вмещать большие объемы мочи, важно мочиться через регулярные промежутки времени.

«Обычно я рекомендую опорожнять мочевой пузырь каждые три часа, независимо от того, есть у вас позыв или нет», — говорит Назия Бандуквала, доктор медицины, уролог из Пьемонта. «Это важно сделать, чтобы не задерживать слишком много мочи в мочевом пузыре».

Опасности задерживания мочи

Вся кровь в организме фильтруется через почки, а продукты обмена веществ из крови выводятся с мочой.

«Если вы не мочитесь и задерживаете мочу, это может вызвать метаболические нарушения и проблемы с электролитами, что может привести к долговременной почечной (почечной) недостаточности», -Бандуквала говорит. «Кроме того, если вы задерживаете мочу и плохо опорожняете мочевой пузырь или если вы опорожняете недостаточно часто, у вас может возникнуть то, что мы называем застоем мочи, и развиться инфекция мочевыводящих путей (ИМП). Ваш мочевой пузырь, мышца, может даже начать атрофироваться или ослабевать, что приведет к недержанию мочи или плохому опорожнению мочевого пузыря ».

В редких и серьезных ситуациях слишком долгая задержка мочи может привести к разрыву мочевого пузыря.

«Мы наблюдали пациентов, которые не мочились около недели, и у них в мочевом пузыре будет более 2 литров мочи», — сказал доктор.Бандуквала говорит. «Если в мочевом пузыре создается слишком большое давление, он может разорваться. Но это очень редкое явление ».

В этих случаях затруднение мочеиспускания может быть вызвано увеличением простаты (у мужчин), операцией, приемом некоторых лекарств, инфекцией или нервной проблемой.

Когда лучше идти в ванную?

Итак, если вы прокрастинатор в ванной, как узнать, что вам просто нужно встать со стула и уйти?

«Если ваш мочевой пузырь говорит вам, что он полон и его нужно опорожнить, я всегда рекомендую вам пойти в туалет, чтобы его опорожнить», — сказал доктор. Бандуквала говорит. «Обычно это хороший сигнал о том, что ваш мозг и ваш мочевой пузырь общаются».

Вам нужно записаться на прием к врачу из Пьемонта? Экономьте время, бронируйте онлайн.

% PDF-1.7 % 536 0 объект > эндобдж xref 536 97 0000000016 00000 н. 0000003028 00000 н. 0000003247 00000 н. 0000003376 00000 н. 0000003453 00000 н. 0000003475 00000 н. 0000004143 00000 п. 0000004312 00000 н. 0000004464 00000 н. 0000004620 00000 н. 0000004735 00000 н. 0000004851 00000 н. 0000004967 00000 н. 0000005084 00000 н. 0000005200 00000 н. 0000005317 00000 н. 0000005434 00000 н. 0000005550 00000 н. 0000005667 00000 н. 0000005782 00000 н. 0000005899 00000 н. 0000006014 00000 н. 0000006131 00000 п. 0000006286 00000 н. 0000006430 00000 н. 0000006565 00000 н. 0000006860 00000 н. 0000007613 00000 н. 0000007799 00000 н. 0000008151 00000 п. 0000008323 00000 п. 0000008495 00000 н. 0000008917 00000 н. 0000009097 00000 н. 0000009155 00000 н. 0000009233 00000 п. 0000009757 00000 н. 0000010065 00000 п. 0000010284 00000 п. 0000010851 00000 п. 0000010936 00000 п. 0000011284 00000 п. 0000011353 00000 п. 0000011845 00000 п. 0000012055 00000 п. 0000013161 00000 п. 0000013339 00000 п. 0000013403 00000 п. 0000013853 00000 п. 0000014057 00000 п. 0000014350 00000 п. 0000015401 00000 п. 0000016372 00000 п. 0000016760 00000 п. 0000017077 00000 п. 0000018159 00000 п. 0000019193 00000 п. 0000020243 00000 п. 0000020377 00000 п. 0000020439 00000 п. 0000020466 00000 п. 0000020989 00000 п. 0000022129 00000 п. 0000034153 00000 п. 0000034822 00000 п. 0000040121 00000 п. 0000040482 00000 п. 0000040752 00000 п. 0000045591 00000 п. 0000045690 00000 п. 0000045760 00000 п. 0000048592 00000 п. 0000049305 00000 п. 0000053167 00000 п. 0000054826 00000 п. 0000055079 00000 п. 0000055138 00000 п. 0000055621 00000 п. 0000055821 00000 п. 0000056107 00000 п. 0000056166 00000 п. 0000056799 00000 п. 0000057001 00000 п. n6S + {j = s5P͢.ii @

Построение и применение модели мочевыделительной системы с функциональным модулем мочевого пузыря

https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2019.09.031Получить права и содержание

Реферат

Для изучения конструкции и применения мочевого пузыря Модель системы с функциональным модулем мочевого пузыря, модель мочевого пузыря была спроектирована, и для ее изготовления были выбраны соответствующие материалы, а также изучены ее характеристики. Результаты показали, что при анализе характеристик давления модели мочевого пузыря в модели было обнаружено больше нестабильности детрузора, чем в уродинамическом тесте, и была значительная статистическая разница (P <0.01). При анализе безопасности мочевого пузыря было обнаружено, что безопасность мочевого пузыря в модели была намного больше, чем измеренная с помощью уродинамики, и была значительная статистическая разница (P <0,01). При анализе качества работы детрузора и скорости сокращения было обнаружено, что нормальная модельная группа была значительно меньше, чем группа обструкции, и была значительная статистическая разница (P <0,01). Сравнивая скорость сокращения детрузора в двух группах, было обнаружено, что нормальная группа и группа с обструкцией имели значительную разницу в t3, и не было статистической разницы между двумя другими группами.Таким образом, с помощью этого исследования было обнаружено, что понимание мочевыделительной системы может быть улучшено путем построения модели мочевого пузыря, а основные операционные навыки медицинского персонала могут быть легче улучшены с помощью модели мочевого пузыря, которая позволяет достичь ожидаемых результатов эксперимента. Хотя в ходе исследования были обнаружены некоторые недостатки, оно по-прежнему является экспериментальным эталоном для клинических исследований мочевого пузыря в будущем.

Ключевые слова

Модуль мочевого пузыря

Мочевыделительная система

Detrusor

Модель

Объем безопасности

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2019 Опубликовано Elsevier B.V. от имени Университета Короля Сауда.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Иммуноцитохимическая характеристика культур клеток слизистой оболочки мочевого пузыря человека | BMC Urology

1.

Ван П., Лютин Г.Р., Руджери М.Р.: Подтипы мускариновых рецепторов ацетилхолина, опосредующие сократимость мочевого пузыря и связывание с GTP-связывающими белками. J Pharmacol Exp Ther. 1995, 273: 959-966.

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

2.

Mansfield KJ, Liu L, Mitchelson FJ, Moore KH, Millard RJ, Burcher E: Подтипы мускариновых рецепторов в детрузоре и слизистой оболочке мочевого пузыря человека, изученные с помощью связывания радиолигандов и количественной конкурентной RT-PCR: изменения в старении. Br J Pharmacol. 2005, 144: 1089-99. 10.1038 / sj.bjp.0706147.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

3.

Lips KS, Wunsch J, Zarghooni S, Bschleipfer T, Schukowski K, Weidner W. , Wessler I, Schwantes U, Koepsell H, Kummer W. Ацетилхолин и молекулярные компоненты его аппарата для синтеза и высвобождения в уротелии.Eu Urol. 2007, 51: 1042-53. 10.1016 / j.eururo.2006.10.028.

CAS Статья Google Scholar

4.

Лю Л., Мэнсфилд К.Дж., Кристиана И., Вокс К.Дж., Миллард Р.Дж., Бурчер Э. Молекулярные основы срочности: региональные различия экспрессии ваниллоидных рецепторов в мочевом пузыре человека. Neurourol Urodynam. 2007, 26 (3): 433-8. 10.1002 / нау.20326.

CAS Статья Google Scholar

5.

Cockayne DA, Hamilton SG, Zhu QM, Dunn PM, Zhong Y, Novakovic S, Malmberg AB, Cain G, Berson A, Kassotakis L, Hedley L., Lachnit WG, Burnstock G, McMahon SB, Ford AP: гипорефлексия мочевого пузыря и снижение связанного с болью поведения у мышей с дефицитом P2X3. Природа. 2000, 407: 1011-5. 10.1038 / 35039519.

CAS Статья PubMed Google Scholar

6.

Бирдер Л.А., Аподака Г., Де Гроат В.С., Канай А.Дж.: Вызванное адренергическим и капсаицином выброс оксида азота из уротелия и афферентных нервов в мочевом пузыре.Am J Physiol. 1998, 275: F226-9.

CAS PubMed Google Scholar

7.

Фергюсон Д. Р., Кеннеди И., Бертон Т. Дж.: АТФ высвобождается из эпителиальных клеток мочевого пузыря кролика за счет изменений гидростатического давления — возможный сенсорный механизм ?. J Physiol. 1997, 505: 503-11. 10.1111 / j.1469-7793.1997.503bb.x.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

8.

Yoshida M, Miyamae K, Iwashita H, Otani M, Inadome A: Управление дисфункцией детрузора у пожилых людей: изменения высвобождения ацетилхолина и аденозинтрифосфата во время старения. Урол. 2004, 63: 17-23. 10.1016 / j.urology.2003.11.003.

Артикул PubMed Google Scholar

9.

Yoshida M, Masunaga K, Satoji Y, Maeda Y, Nagata T, Inadome A: Основные и клинические аспекты ненейронального ацетилхолина: экспрессия ненейронального ацетилхолина в уротелии и его клиническое значение.J Pharmacol Sci. 2008, 106: 193-8. 10.1254 / jphs.FM0070115.

CAS Статья PubMed Google Scholar

10.

Кумар В., Чаппл С.Р., Сурпренант А.М., Чесс-Вильямс Р.: Повышенное высвобождение аденозинтрифосфата из уротелия у пациентов с синдромом болезненного мочевого пузыря: возможное патофизиологическое объяснение. J Urol. 2007, 178: 1533-1536. 10.1016 / j.juro.2007.05.116.

CAS Статья PubMed Google Scholar

11.

Mansfield KJ, Liu L, Moore KH, Vaux KJ, Millard RJ, Burcher E: Молекулярная характеристика экспрессии мускариновых рецепторов M ₂ и M ₃ в мочевом пузыре у женщин с рефрактерной идиопатической гиперактивностью детрузора. BJU Int. 2007, 99: 1433-8. 10.1111 / j.1464-410X.2007.06866.x.

CAS Статья PubMed Google Scholar

12.

Sun Y, Keay S, De Deyne PG, Chai TC: Усиленное растяжение активировало высвобождение аденозинтрифосфата из уроэпителиальных клеток мочевого пузыря у пациентов с интерстициальным циститом.J Urol. 2001, 166: 1951–1956. 10.1016 / S0022-5347 (05) 65726-6.

CAS Статья PubMed Google Scholar

13.

Sun Y, Chai TC: Усиленная внеклеточная передача сигналов АТФ в уротелиальных клетках мочевого пузыря пациентов с интерстициальным циститом. Am J Physiol. 2006, 290: C27-34. 10.1152 / ajpcell.00552.2004.

CAS Статья Google Scholar

14.

Mukerji G, Yiangou Y, Grogono J, Underwood J, Agarwal SK, Khullar V, Anand P: Локализация мускариновых рецепторов M2 и M3 при заболеваниях мочевого пузыря человека и их клинические корреляции. J Urol. 2006, 176: 367-73. 10.1016 / S0022-5347 (06) 00563-5.

CAS Статья PubMed Google Scholar

15.

Бирдер Л.А., Баррик С.Р., Ропполо Дж. Р., Канаи А.Дж., де Гроат В.С., Кисс С., Баффингтон Калифорния: Интерстициальный цистит у кошек приводит к механической гиперчувствительности и измененному высвобождению АТФ из уротелия мочевого пузыря. Am J Physiol. 2003, 285: F423-F429.

CAS Google Scholar

16.

Кумар В., Чаппл С.Р., Чесс-Уильямс Р.: Характеристики высвобождения аденозинтрифосфата из нормального мочевого пузыря свиньи и человека. J Urol. 2004, 172: 744-10.1097 / 01.ju.0000131244.67160.f4ABSTRACT.

CAS Статья PubMed Google Scholar

17.

Jost SP, Gosling JA, Dixon JS: Морфология нормального уротелия мочевого пузыря человека. J Anat. 1989, 167: 103-115.

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

18.

Лоббан ЭД, Смит Б.А., Холл Г.Д., Харден П., Робертс П., Селби П.Дж., Трейдосевич Л.К., Саутгейт Дж .: Экспрессия гена уроплакина нормальным и неопластическим уротелием человека. Am J Pathol. 1998, 153: 1957-1967. 10.1016 / S0002-9440 (10) 65709-4.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

19.

Скривен С.Д., Бут C, Томас Д.Ф., Трейдосевич Л.К., Саутгейт Дж .: Восстановление уротелия человека из монослойных культур.J Urol. 1997, 158: 1147-1152. 10.1016 / S0022-5347 (01) 64407-0.

CAS Статья PubMed Google Scholar

20.

Cross WR, Eardley I, Leese HJ, Southgate J: Биомиметическая ткань из культивированных нормальных уротелиальных клеток человека: анализ физиологической функции. Am J Physiol. 2005, 289: 459-468. 10.1152 / айпренал.00040.2005.

Google Scholar

21.

Sadananda P, Chess-Williams R, Burcher E: Сократительные свойства слизистой оболочки мочевого пузыря свиньи в ответ на нейрокинин A: роль миофибробластов ?. Br J Pharmacol. 2008, 153: 1465-73. 10.1038 / bjp.2008.29.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

22.

Sui GP, Wu C, Roosen A, Ikeda Y, Kanai AJ, Fry CH: Модуляция активности миофибробластов мочевого пузыря: последствия для функции мочевого пузыря. Am J Physiol. 2008, 295: F688-F697. 10.1152 / айпренал.00133.2008.

CAS Google Scholar

23.

Wiseman OJ, Fowler CJ, Landon DN: Роль миофибробластов собственной пластинки мочевого пузыря человека. BJU Int. 2003, 91: 89-93. 10.1046 / j.1464-410X.2003.03802.x.

CAS Статья PubMed Google Scholar

24.

Ордог Т., Редельман Д., Горовиц Н.Н., Сандерс К.М.: Иммуномагнитное обогащение интерстициальных клеток Кахаля. Am J Physiol. 2004, 286: G351-60.

Артикул Google Scholar

25.

Милтеньи С., Мюллер В., Вейхель В., Радбрух А.: Высокоградиентное магнитное разделение ячеек с помощью MACS. Цитометрия. 1990, 11: 231-238. 10.1002 / cyto.9

203.

CAS Статья PubMed Google Scholar

26.

Flieger A, Golka K, Schulze H, Föllmann W: Первичные культуры уротелиальных клеток человека для тестирования генотоксичности. J Toxicol Environ Health. 2008, 71 (Часть A): 930-935. 10.1080 / 152873

988939.

CAS Статья Google Scholar

27.

Саутгейт Дж., Варли К.Л., Гартуэйт М.А., Хинли Дж., Марш Ф., Штальшмидт Дж., Трейдосевич Л.К., Эрдли I. Потенциал дифференциации уротелия от пациентов с доброкачественной дисфункцией мочевого пузыря. Br J Urol Int. 2007, 99: 1506-1516.

CAS Статья Google Scholar

28.

Dörrenhaus A, Müller JIF, Golka K, Jedruski P, Schulze H, Föllmann W: Культуры расслоенных эпителиальных клеток из разных участков мочевыводящих путей человека и почечной канальцевой системы. Arch Toxicol. 2000, 74: 618-626.

Артикул PubMed Google Scholar

29.

Ли Дж. М., Дедхар С., Каллури Р., Томпсон Э. У.: Эпителиально-мезенхимальный переход: новые взгляды на передачу сигналов, развитие и болезнь. J Cell Biol. 2006, 172: 973-81. 10.1083 / jcb.200601018.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

30.

Серра А., Мэнсфилд К.Дж., Чемберлен К.Г .: Обострение катаракты, индуцированной TGF-бета, под действием FGF-2 в линзах культивированных крыс.Молекулярное зрение. 2004, 9: 689-700.

Google Scholar

31.

Мэнсфилд К.Дж., Серра А., Чемберлен К.Г.: FGF-2 противодействует потере клеток, пораженных TGF-бета, из эксплантатов хрусталика крысы: последствия для PCO (пост-катаракта). Молекулярное зрение. 2003, 10: 521-532.

Google Scholar

32.

Эльберг Г., Чен Л., Эльберг Д., Чан М. Д., Логан С. Дж., Турман М. А.: MLK1 опосредует индуцированную TGF-бета1 экспрессию альфа-гладкомышечного актина в эпителиальных клетках почек человека.Am J Physiol. 2008, 294: F1116-F1128. 10.1152 / айпренал.00142.2007.

CAS Google Scholar

33.

Лю Т., Дханасекаран С.М., Джин Х., Ху Б., Томлинс С.А., Чиннайян А.М., Фан Ш.Х .: Стимуляция дифференцировки миофибробластов FIZZ1. Am J Pathol. 2004, 164: 1315-26. 10.1016 / С0002-9440 (10) 63218-Х.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

34.

Holstein AF, Sandmann J, Bresse lM, Davidof MS: Повторное исследование переходного эпителия (уротелия) мочеточника человека. Анн Анат. 1994, 176: 109-117.

CAS Статья PubMed Google Scholar

35.

Wu C, Sui GP, Fry CH: Пуринергическая регуляция субуротелиальных миофибробластов морских свинок. J Physiol. 2004, 559: 231-4. 10.1113 / jphysiol.2004.067934.

CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

36.

Джонстон Л., Вулси С., Каннингем Р.М., О’Кейн Х., Дагган Б., Кин П., Макклоски К.Д.: Морфологическая экспрессия KIT-положительных интерстициальных клеток Кахаля в мочевом пузыре человека. J Urol. 2010, 184: 370-7. 10.1016 / j.juro.2010.03.005.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

37.

Sui GP, Wu C, Fry CH: Характеристика подтипа пуринергических рецепторов на субуротелиальных миофибробластах морских свинок. BJU Int. 2006, 97: 1327-1331.10.1111 / j.1464-410X.2006.06200.x.

CAS Статья PubMed Google Scholar

38.

Gillespie JI, Markerink-van Ittersum M, De Vente J: Эндогенная передача сигналов оксида азота / цГМФ в мочевом пузыре морской свинки: данные о различных популяциях субуротелиальных интерстициальных клеток. Cell Tissue Res. 2006, 325: 325-32. 10.1007 / s00441-005-0146-4.

CAS Статья PubMed Google Scholar

39.

Ромих Р., Вераник П., Езерник К. Филаменты актина во время терминальной дифференцировки уротелиальных клеток в мочевом пузыре крысы. Histochem Cell Biol. 1999, 112: 375-380. 10.1007 / s004180050419.

CAS Статья PubMed Google Scholar

40.

Gailit J, Marchese MJ, Kew RR, Gruber B: дифференциация и функция миофибробластов регулируются медиаторами тучных клеток. J Invest Dermatol. 2001, 117: 1113-1119. 10.1046 / j.1523-1747.2001.15211.x.

CAS Статья PubMed Google Scholar

41.

Сант Г.Р., Кемпурадж Д., Маршан Дж. Э., Теохаридис ТК: Тучные клетки при интерстициальном цистите: роль в патофизиологии и патогенезе. Урология. 2007, 69: 34-40. 10.1016 / j.urology.2006.08. 1109.

Артикул PubMed Google Scholar

42.

Мур К.Х., Никсон П., Ричмонд Д.Х., Сазерст Дж. Р., Манассе П. Р., Хелливелл Т. Р.: Детрузорные тучные клетки при рефрактерной идиопатической нестабильности.Br J Urol. 1992, 70: 17-21. 10.1111 / j.1464-410X.1992.tb15656.x.

CAS Статья PubMed Google Scholar

43.

Тяги П., Барклай Д., Замора Р., Йошимура Н., Петерс К., Водовотц Й., канцлер М.: Цитокины мочи предполагают воспалительную реакцию в гиперактивном мочевом пузыре: пилотное исследование. Int Urol Nephrol. 2010, 42: 629-635. 10.1007 / s11255-009-9647-5.

Артикул PubMed Google Scholar

44.

Саутгейт Дж., Харден П., Трейдосевич Л.К .: Паттерны экспрессии цитокератина в нормальном и злокачественном уротелии: обзор биологических и диагностических значений. Histol Histopathol. 1999, 14: 657-664.

CAS PubMed Google Scholar

45.

Vaidyanathan S, McDicken IW, Ikin AJ, Mansour P, Soni BM, Singh G, Sett P: исследование иммуноокрашивания цитокератина 20 в уротелии невропатического мочевого пузыря пациентов с травмой спинного мозга.BMC Urology. 2002, 2: 7-14. 10.1186 / 1471-2490-2-7.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

46.

Харден П., Махмуд Н., Саутгейт Дж .: Экспрессия цитокератина 20 меняет определение уротелиальных папиллом мочевого пузыря. Ланцет. 1999, 353: 974-977. 10.1016 / S0140-6736 (98) 05383-5.

CAS Статья PubMed Google Scholar

47.

Sugasi S, Lesbros Y, Bisson I, Zhang YY, Kucera P, Frey P: Инженерия расслоенного уротелия человека in vitro: анализ его морфологии и функции.J Urol. 2000, 164: 951-7. 10.1016 / S0022-5347 (05) 67224-2.

CAS Статья PubMed Google Scholar

48.

Desai S, Lim SD, Jimenez RE, Chun T, Keane TE, McKenney JK, Zavala-Pompa A, Cohen C, Young RH, Amin MB: взаимосвязь экспрессии белков CK20 и CD44 с классом ВОЗ / ISUP при папиллярной уротелиальной неоплазии pTa и pT1. Путь к модам. 2000, 13: 1315-1323. 10.1038 / modpathol.3880241.

CAS Статья Google Scholar

Тренировка мочевого пузыря | Австралийский фонд недержания мочи

О ТРЕНИНГЕ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

Цель тренировки мочевого пузыря — помочь вам лучше контролировать свой мочевой пузырь.Это позволит вам:

• снижение постоянной потребности в туалете (частота)
• отложить посещение туалета, пока мочевой пузырь не наполнится
• увеличивает объем выделяемой мочи, когда вы все-таки ходите в туалет.

Каковы нормальные привычки мочевого пузыря?

В здоровом мочевом пузыре может содержаться от полутора до двух стаканов (300-400 мл) мочи (моча) в течение дня и около четырех стаканов (800 мл) на ночь. Если вы выпиваете 6-8 стаканов жидкости, это нормально.Обычно опорожняют мочевой пузырь, когда вы встаете с постели утром, трижды в течение дня и перед сном ночью. С возрастом эта закономерность может измениться, поскольку пожилые люди, как правило, выделяют больше мочи ночью.

Программа тренировки мочевого пузыря

Мы рекомендуем обратиться к медсестре-специалисту по лечению недержания мочи или физиотерапевту по женскому и тазовому здоровью мужчин, чтобы разработать программу тренировки мочевого пузыря в соответствии с вашими индивидуальными потребностями. Программы тренировки мочевого пузыря могут длиться до трех месяцев с посещением еженедельно или раз в две недели для отслеживания вашего прогресса и измерения вашего улучшения.

В начале программы тренировки мочевого пузыря вас попросят вести дневник мочевого пузыря. Каждый раз при мочеиспускании вы записываете дату, время и количество мочи. Вам также необходимо будет записывать количество жидкости, которое вы потребляете каждый день. Это нужно будет делать в течение нескольких дней, чтобы узнать, сколько вмещается ваш мочевой пузырь и как часто вам нужно его опорожнять. Вы также должны добавить комментарии об утечках или других симптомах, таких как жжение или боль.

Как измерить мочу?

Чтобы измерить количество выделяемой мочи, поместите контейнер (например, контейнер для мороженого) в унитаз.Сядьте на унитаз и слейте мочу в емкость. Когда вы закончите, измерьте мочу, опрокинув ее в мерный кувшин. Мужчинам вы можете предпочесть стоять и пропускать мочу прямо в мерный кувшин. Вы должны записать результат измерения из кувшина в дневник мочевого пузыря, затем слить мочу в унитаз и смыть воду.

Вы также можете использовать впитывающие подушечки, чтобы определить, сколько мочи вы просочились за один или два дня. Это делается с помощью сухой подушечки, взвешенной в полиэтиленовом пакете.Когда вы меняете влажную подушку, вы кладете ее обратно в пластиковый пакет и взвешиваете. Если вы уберете вес сухой прокладки из веса влажной прокладки, вы сможете определить, сколько мочи вы просочились. Один миллилитр (мл) мочи весит один грамм.

Например:

• Влажный тампон: 350 граммов
• Сухая прокладка: 150 грамм
• Разница в весе: 200 грамм
• Утечка: 200 мл

Чему я научусь?

Ваш специалист по воздержанию научит вас использовать мышцы тазового дна.Эти мышцы поддерживают ваш мочевой пузырь и уретру (мочеиспускательный канал) и помогают сдерживать сильное позывание к мочеиспусканию. Это поможет вам отложить посещение туалета или задержать его, пока не дойдете до туалета.

Со временем вы заметите, что вам не нужно все время ходить в туалет, так как вы можете не ходить и не выделять больше мочи, когда идете. Вы также узнаете об изменениях диеты и образа жизни, в том числе о том, как справиться с запорами (и перенапряжением), которые могут вызвать проблемы с контролем мочевого пузыря.

Тренировка мочевого пузыря требует времени, поэтому не волнуйтесь, если вам кажется, что ситуация не улучшается сразу. Важно продолжать попытки, отмечать то, что имеет значение, и сохранять позитивный настрой.

ПОМОЩЬ

За дополнительной информацией обращайтесь на Национальную горячую линию по вопросам недержания мочи по телефону 1800 33 00 66. На национальной горячей линии по вопросам недержания мочи работают медсестры-специалисты, которые предлагают бесплатную и конфиденциальную информацию, советы и поддержку. Они также предоставляют широкий спектр ресурсов, связанных с воздержанием, и направления к местным службам.

Тканевая инженерия мочевого пузыря человека | Британский медицинский бюллетень

Аннотация

Есть ряд состояний мочевого пузыря, которые могут привести к потере функции. Многие из них требуют реконструктивных процедур. Однако современные методы могут привести к ряду осложнений. Замена тканей мочевого пузыря функционально эквивалентными, созданными в лаборатории, может улучшить исход реконструктивной хирургии. Обзор литературы был проведен с использованием PubMed для выявления исследований, которые предоставляют доказательства того, что методы тканевой инженерии могут быть полезны при разработке альтернатив существующим методам реконструкции мочевого пузыря.Ряд исследований на животных и несколько клинических опытов показывают, что можно реконструировать мочевой пузырь, используя ткани и новые органы, полученные в лаборатории. Материалы, которые могут быть использованы для создания функционально эквивалентных урологических тканей в лаборатории, особенно неаутологичных клеток, которые могут отторгаться, имеют множество технических ограничений. Текущие исследования показывают, что использование каркасов в форме мочевого пузыря на основе биоматериалов, засеянных аутологичными уротелиальными и гладкомышечными клетками, в настоящее время является лучшим вариантом для тканевой инженерии мочевого пузыря.Были бы полезны дальнейшие исследования по разработке новых биоматериалов и источников клеток, а также информация, полученная из биологии развития, исследований передачи сигналов и изучения реакции заживления ран.

Введение

Врожденные заболевания, рак, травмы, инфекции, воспаления, ятрогенные травмы или другие состояния мочеполовой системы могут привести к повреждению мочевого пузыря. В большинстве этих ситуаций в конечном итоге требуются реконструктивные процедуры.Эти процедуры могут выполняться с использованием естественных неурологических тканей (кожа, желудочно-кишечные сегменты или слизистая оболочка), гетерологичных тканей или веществ (бычий коллаген) или искусственных материалов (силикон, полиуретан, тефлон). В настоящее время сегменты желудочно-кишечного тракта чаще всего используются в качестве тканей для замены или восстановления мочевого пузыря. Однако ткани желудочно-кишечного тракта предназначены для поглощения определенных растворенных веществ, тогда как ткань мочевого пузыря предназначена для выведения этих же растворенных веществ. В результате, когда ткань желудочно-кишечного тракта помещается в мочевыводящие пути, могут возникнуть множественные осложнения. К ним относятся инфекции, нарушения обмена веществ, мочекаменная болезнь, перфорация, повышенное выделение слизи и злокачественные новообразования. ^1–4 Из-за проблем, возникающих при использовании сегментов желудочно-кишечного тракта, многочисленные исследователи пытались использовать альтернативные реконструктивные процедуры для замены или восстановления мочевого пузыря. К ним относятся аутоаугментация ^5,6 и пластика мочеточника. ^7–9 Кроме того, исследуются новые методы реконструкции мочевого пузыря, основанные на регенеративной медицине, такие как трансплантация клеток и тканевая инженерия.В этом обзоре особое внимание уделяется этим новым стратегиям регенеративной медицины для реконструкции мочевого пузыря.

Основы тканевой инженерии

Тканевая инженерия использует аспекты клеточной биологии и трансплантации, материаловедения и биомедицинской инженерии для разработки биологических заменителей, которые могут восстанавливать и поддерживать нормальную функцию поврежденных тканей и органов. К ним относятся инъекции функциональных клеток в нефункциональный участок для стимуляции регенерации и использование биосовместимых материалов для создания новых тканей и органов.Эти биоматериалы могут быть натуральными или синтетическими матрицами, часто называемыми каркасами, которые стимулируют естественную способность организма восстанавливать себя и помогают в определении ориентации и направления роста новой ткани. Часто тканевая инженерия использует комбинацию обоих этих методов. Например, матрицы биоматериалов, засеянные клетками, могут быть имплантированы в организм, чтобы стимулировать рост или регенерацию функциональной ткани.

Биоматериалы, используемые в конструкции мочеполовой ткани

Синтетические материалы широко используются для урологической реконструкции.Силиконовые протезы использовались для лечения недержания мочи с использованием искусственного сфинктера мочевого пузыря и съемной баллонной системы, для лечения пузырно-мочеточникового рефлюкса с помощью силиконовых микрочастиц и при импотенции с протезами полового члена. ^10–13 Также были предприняты большие усилия по созданию искусственных мочевых пузырей из силикона. При некоторых болезненных состояниях, таких как недержание мочи или пузырно-мочеточниковый рефлюкс, в качестве наполнителей для инъекций использовались искусственные вещества (тефлоновая паста, стеклянные микрочастицы); однако эти вещества не полностью биосовместимы. ¹⁴

Для целей регенеративной медицины существуют очевидные преимущества использования разлагаемых, биосовместимых материалов, которые могут функционировать как средства доставки клеток и / или обеспечивать структурные параметры, необходимые для замены ткани. Биоматериалы в мочеполовой регенеративной медицине функционируют как искусственный внеклеточный матрикс (ВКМ) и вызывают биологические и механические функции нативного внеклеточного матрикса, обнаруженного в тканях организма. Нативный ECM объединяет клетки в ткань, контролирует структуру ткани и регулирует фенотип клеток. ¹⁵ Биоматериалы облегчают локализацию и доставку клеток и / или биоактивных факторов (например, пептидов клеточной адгезии, факторов роста) к желаемым участкам тела, определяют трехмерное пространство для образования новых тканей с соответствующей структурой и направляют развитие новых тканей с соответствующей функцией. ¹⁶ В некоторых случаях использовалась прямая инъекция клеточных суспензий без матриц биоматериалов, ^17,18 , но трудно контролировать локализацию трансплантированных клеток.Кроме того, большинство типов клеток млекопитающих зависят от закрепления и погибнут, если не будет обеспечен соответствующий субстрат клеточной адгезии.

Дизайн и выбор биоматериалов

Разработка и выбор биоматериала для использования в регенеративной медицине имеют решающее значение для правильного развития искусственно созданных мочеполовых тканей. Выбранный биоматериал должен быть способен контролировать структуру и функцию сконструированной ткани заранее заданным образом путем взаимодействия с трансплантированными клетками и / или клетками-хозяевами.Кроме того, он должен быть биосовместимым, способным способствовать клеточному взаимодействию и развитию тканей, и он должен обладать надлежащими механическими и физическими свойствами, необходимыми для поддержки и функционирования тканей в интересующем участке тела.

Соответствующие биоматериалы должны быть биоразлагаемыми и биорезорбируемыми, чтобы поддерживать восстановление полностью нормальной ткани без воспаления. Таким образом, скорость разложения и концентрация продуктов разложения в тканях, окружающих имплантат, должны поддерживаться на приемлемом уровне. ¹⁹ Такое поведение позволяет избежать риска воспалительной реакции или реакции на инородное тело, которая часто связана с постоянным присутствием инородного материала в теле.

Кроме того, биоматериал должен обеспечивать соответствующую регуляцию клеточного поведения (например, адгезию, пролиферацию, миграцию, дифференцировку), чтобы способствовать развитию новой функциональной ткани. Поведение клеток в сконструированных тканях регулируется множественными взаимодействиями с микроокружением, включая взаимодействия с лигандами клеточной адгезии ²⁰ и с растворимыми факторами роста. ²¹ Факторы, способствующие клеточной адгезии (например, Arg-Gly-Asp [RGD]), могут быть представлены самим биоматериалом или включены в биоматериал, чтобы контролировать поведение клеток посредством индуцированных лигандом процессов передачи сигналов клеточного рецептора. ^22,23 Например, каркас, используемый для создания искусственного мочевого пузыря, должен быть способен поддерживать адгезию и пролиферацию ряда типов клеток, включая уротелиальные клетки на просветной стороне и гладкомышечные клетки, окружающие уротелиальный барьер, и он должен быть в состоянии направлять правильное развитие тканей, чтобы сформировать функциональный мочевой пузырь.Чтобы достичь этого, для инженерии полых органов были произведены композитные каркасы, состоящие как из коллагена, так и из синтетических материалов. ²⁴

In vivo биоматериалы должны обеспечивать временную механическую поддержку, достаточную, чтобы противостоять силам, действующим со стороны окружающей ткани, и поддерживать потенциальное пространство для развития ткани. В случае замены мочевого пузыря биоматериал, используемый для формирования сконструированного органа, должен выдерживать нагрузки, возникающие в результате хранения и наполнения / опорожнения мочи.Кроме того, биоматериал должен выдерживать силы, действующие на него тазовыми мышцами, когда пациент занимается повседневной деятельностью. Механическая опора биоматериалов должна поддерживаться до тех пор, пока сконструированная ткань не будет иметь достаточной механической целостности, чтобы поддерживать себя. ²⁵ Этого можно достичь за счет соответствующего выбора механических и разрушающих свойств биоматериалов. ¹⁶

Наконец, выбранный биоматериал должен обладать свойствами, позволяющими переработать его в определенные конфигурации.Например, он должен иметь трубчатую форму для замены уретры или форму полой сферической формы для замены мочевого пузыря. Часто желательно большое отношение площади поверхности к объему, чтобы обеспечить доставку клеток с высокой плотностью. Связанная структура пор с высокой пористостью и определенным размером пор способствует прорастанию ткани из окружающей ткани хозяина. Было разработано несколько методов, таких как электроспиннинг, которые позволяют точно контролировать пористость, размер пор и структуру пор. ^26–31

Виды биоматериалов

Обычно для конструирования мочеполовых тканей используются три класса биоматериалов: материалы природного происхождения, такие как коллаген и альгинат; матриксы бесклеточной ткани, такие как подслизистая основа мочевого пузыря (BSM) и подслизистая оболочка тонкого кишечника (SIS), и синтетические полимеры, такие как полигликолевая кислота (PGA), полимолочная кислота (PLA) и сополимер молочной и гликолевой кислоты (PLGA). Эти классы биоматериалов были протестированы для определения их биосовместимости с первичными клетками уротелия и мышц мочевого пузыря человека. ³² Материалы природного происхождения и матриксы бесклеточной ткани обладают потенциальным преимуществом биологического распознавания. Однако синтетические полимеры можно производить быстро и воспроизводимо в больших масштабах с контролируемыми свойствами прочности, скорости разложения и микроструктуры.

Коллаген является наиболее распространенным и широко распространенным структурным белком в организме, и его можно легко очистить как из животных, так и из тканей человека с помощью ферментативной обработки и экстракции соли / кислоты. ³³ Уже давно известно, что коллаген проявляет минимальные воспалительные и антигенные реакции, ³⁴ и был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) для многих типов медицинских применений, включая перевязочные материалы для ран и искусственную кожу. ³⁵ Межмолекулярное поперечное сшивание снижает скорость разложения, делая молекулы коллагена менее восприимчивыми к ферментативной атаке. Межмолекулярное сшивание может осуществляться различными физическими (например, ультрафиолетовое излучение, дегидротермальная обработка) или химическими (например, глутаральдегид, формальдегид, карбодиимиды) методами. ³³ Коллаген содержит последовательности домена клеточной адгезии (например, RGD), которые проявляют специфические клеточные взаимодействия. Это может помочь сохранить фенотип и активность многих типов клеток, включая фибробласты ³⁶ и хондроциты. ³⁷ Из этого материала можно получить самые разные структуры, такие как губки, волокна и пленки. ^38–40

Альгинат, полисахарид, выделенный из морских водорослей, использовался в качестве инъекционного средства доставки клеток ⁴¹ и матрицы для иммобилизации клеток (Lim and Sun, 1980) благодаря его мягким гелеобразующим свойствам в присутствии двухвалентных ионы, такие как кальций. Альгинат — это семейство сополимеров d-маннуроната и l-гулуроната. Физические и механические свойства альгинатного геля сильно коррелируют с пропорцией и длиной полигулуронатного блока в альгинатных цепях. ⁴¹ Были предприняты попытки синтезировать биоразлагаемые альгинатные гидрогели с механическими свойствами, которые можно регулировать в широком диапазоне за счет межмолекулярного ковалентного поперечного сшивания и с пептидами клеточной адгезии, связанными с их остовами. ⁴²

В последнее время натуральные материалы, такие как альгинат и коллаген, использовались в качестве «био-чернил» в недавно разработанной технике биопечати, основанной на струйной технологии. ^43,44 Используя эту технологию, на эти материалы каркаса можно «напечатать» желаемую форму каркаса с помощью модифицированного струйного принтера.Кроме того, несколько групп показали, что с помощью этой технологии можно печатать и живые клетки. ^45,46 Этот захватывающий метод можно изменить так, чтобы можно было напечатать трехмерную конструкцию, содержащую точное расположение клеток, факторов роста и материала внеклеточного матрикса. ^47–49 Такие конструкции в конечном итоге могут быть имплантированы хозяину, чтобы служить основой для новой ткани или органа.

Матрицы бесклеточной ткани — это богатые коллагеном матрицы, полученные путем удаления клеточных компонентов из тканей.Наиболее распространенной тканью, которая использовалась для этой цели, была ткань мочевого пузыря. Матрицы получают путем удаления клеточного материала из сегмента ткани мочевого пузыря с использованием механических и химических процессов. ^50–53 Полученную матрицу можно использовать отдельно или засеять клетками. Матрицы медленно разрушаются после имплантации и заменяются и ремоделируются белками ЕСМ, синтезируемыми и секретируемыми трансплантированными или прорастающими клетками. Матрицы бесклеточной ткани поддерживают рост и регенерацию клеток нескольких типов мочеполовой ткани, включая уретру и мочевой пузырь, без признаков иммуногенного отторжения. ^53,54 Поскольку структуры белков (например, коллагена, эластина) в бесклеточных матрицах хорошо сохранены и обычно расположены, механические свойства бесклеточных матриц существенно не отличаются от свойств нативного BSM. ⁵⁰

Полиэфиры природных α-гидроксикислот, включая PGA, PLA и PLGA, широко используются в регенеративной медицине. Эти полимеры получили одобрение FDA для использования людьми в различных областях, включая наложения швов. ⁵⁵ Продукты разложения PGA, PLA и PLGA представляют собой нетоксичные естественные метаболиты, которые в конечном итоге выводятся из организма в виде диоксида углерода и воды. ⁵⁵ Поскольку эти полимеры являются термопластами, из них можно легко сформировать трехмерный каркас с желаемой микроструктурой, общей формой и размером с помощью различных методов, включая формование, экструзию, ⁵⁶ литье в растворителе, ⁵⁷ методы разделения фаз и газопенообразователи. ⁵⁸ В последнее время для быстрого создания высокопористых каркасов в различных формах стали использоваться такие методы, как электроспиннинг. ^28–30,59

Многие применения в мочеполовой регенеративной медицине требуют каркаса с высокой пористостью и высоким соотношением площади поверхности к объему. Эта потребность была решена путем переработки биоматериалов в конфигурации волоконных сеток и пористых губок с использованием методов, описанных ранее. Недостатком синтетических полимеров является отсутствие биологического распознавания.В качестве подхода к включению доменов распознавания клеток в эти материалы были синтезированы сополимеры с аминокислотами. ^22,23,60 Другие биоразлагаемые синтетические полимеры, включая поли (ангидриды) и поли (ортоэфиры), также могут быть использованы для изготовления каркасов для мочеполовой регенеративной медицины с контролируемыми свойствами. ⁶¹ Кроме того, были разработаны композитные каркасы, состоящие как из натуральных, так и из синтетических материалов, которые могут быть полезны в инженерии мочеполовых тканей.В частности, эти каркасы могут быть полезны для инженерных органов, которые состоят из слоев клеток, таких как мочевой пузырь (уротелиальный слой, окруженный гладкомышечными клетками). ²⁴

Нанотехнология, которая представляет собой использование небольших молекул, обладающих определенными свойствами в небольшом масштабе, использовалась для создания «умных биоматериалов» для регенеративной медицины. ^62,63 Нанокафолды были изготовлены специально для применения в мочевом пузыре. ⁶⁴ Производство наноструктурированных биоматериалов также привело к улучшенному выравниванию клеток и формированию тканей. ²⁸

Клетки для инженерии тканей мочеполовой системы

Часто, когда клетки используются для тканевой инженерии, донорская ткань удаляется и диссоциирует на отдельные клетки, которые имплантируются непосредственно в хозяина или размножаются в культуре, прикрепляются к поддерживающей матрице и затем имплантируются. Имплантированная ткань может быть гетерологичной, аллогенной или аутологичной. В идеале этот подход позволяет восстановить утраченную функцию ткани или заменить на с ограниченными осложнениями. ^65–70

Аутологичные клетки — идеальный выбор, поскольку их использование позволяет избежать многих воспалительных процессов и проблем отторжения, связанных с донором, не являющимся самим донором. В прошлом одним из ограничений применения методов регенеративной медицины на основе клеток для замены органов была внутренняя сложность выращивания определенных типов клеток человека в больших количествах. Однако открытие нативных целевых клеток-предшественников практически в каждом органе тела привело к усовершенствованным методам культивирования, которые позволили преодолеть эту проблему для ряда типов клеток.Нативные целевые клетки-предшественники представляют собой тканеспецифические унипотентные клетки, происходящие из большинства органов. Отметив расположение клеток-предшественников, а также изучив условия, которые способствуют дифференцировке и / или самообновлению, стало возможным преодолеть некоторые препятствия, которые ограничивают рост клеток in vitro . Например, таким образом была улучшена культура уротелиальных клеток. Раньше уротелиальные клетки можно было выращивать в лабораторных условиях, но с ограниченным успехом.Считалось, что уротелиальные клетки обладают естественным старением, которое трудно преодолеть. За последние два десятилетия было разработано несколько протоколов, которые улучшили рост и расширение уротелия. ^71–74 Была разработана система сбора уротелиальных клеток, в которой не используются какие-либо ферменты или сыворотка, и которая имеет большой потенциал роста. Используя эти методы культивирования клеток, можно расширить уротелиальный штамм от одного образца, который первоначально занимает площадь поверхности 1 см ² , до образца, занимающего площадь поверхности 4202 м2 ² (эквивалентная площадь одного футбольного мяча поле) в течение 8 недель. ⁷¹

Преимущество нативных клеток-предшественников-мишеней состоит в том, что они уже запрограммированы на то, чтобы стать необходимым типом клеток, и для их использования в органе происхождения не требуется никаких стадий дифференцировки in vitro. Дополнительным преимуществом использования нативных клеток является то, что они могут быть получены из конкретного органа, который необходимо регенерировать, размножить и использовать у одного и того же пациента без отторжения, аутологичным способом. ^{52,65–68,71,75–86}

Клетки мочевого пузыря, мочеточника и лоханки почек можно собирать, культивировать и размножать аналогичным образом.Нормальные эпителиальные и мышечные клетки мочевого пузыря человека могут быть эффективно получены из хирургического материала, экстенсивно размножены в культуре, а их характеристики дифференцировки, потребности роста и другие биологические свойства могут быть изучены. ^{71,73,74,80,81,87–94} За последнее десятилетие были достигнуты значительные успехи в методах культивирования клеток, и эти методы позволяют использовать аутологичные клетки для клинического применения.

Еще одна серьезная проблема заключалась в том, что в случаях, когда клетки должны быть расширены из больного органа, в этом органе может не хватить нормальных клеток, чтобы начать процесс.Однако недавние исследования показывают, что это может быть не так. Например, одно исследование показало, что культивируемые нейропатические гладкомышечные клетки мочевого пузыря обладают и сохраняют характеристики, отличные от нормальных гладкомышечных клеток in vitro , что продемонстрировано анализами роста, сократимостью и тестами на приверженность in vitro . ⁹⁵ Несмотря на эти различия, когда нейропатические гладкомышечные клетки культивировали in vitro , а затем высевали на матрицы и имплантировали in vivo , сконструированные тканью конструкции проявляли те же свойства, что и конструкции, сконструированные с использованием нормальных клеток. ⁹⁶ В настоящее время известно, что генетически нормальные клетки-предшественники, которые являются резервуарами для образования новых клеток, присутствуют даже в пораженной ткани. Эти нормальные предшественники запрограммированы на то, чтобы давать начало нормальной ткани, независимо от того, находятся ли они в нормальной или больной среде. Таким образом, ниша стволовых клеток и ее роль в регенерации нормальной ткани остается плодородной областью продолжающихся исследований.

Стволовые клетки и другие типы плюрипотентных клеток

Как обсуждалось, большинство современных стратегий тканевой инженерии зависит от образца аутологичных клеток из больного органа хозяина. В некоторых случаях первичные аутологичные клетки человека не могут быть размножены из определенного органа, такого как поджелудочная железа, или в больном органе остается недостаточно нормальной ткани для использования в процедурах, описанных выше. В этих ситуациях плюрипотентные стволовые клетки человека рассматриваются как идеальный источник клеток, поскольку они могут дифференцироваться практически в любую замещающую ткань в организме.

Эмбриональные стволовые (ES) клетки демонстрируют два замечательных свойства: способность пролиферировать в недифференцированном, но все же плюрипотентном состоянии (самообновление) и способность дифференцироваться в большое количество специализированных типов клеток. ⁹⁷ Их можно выделить из внутренней клеточной массы эмбриона на стадии бластоцисты, которая наступает через 5 дней после оплодотворения. Эти клетки поддерживались в недифференцированном состоянии не менее 80 пассажей при выращивании с использованием опубликованных в настоящее время протоколов. ⁹⁸ Кроме того, опубликовано множество протоколов дифференцировки в определенные типы клеток в культуре. ES-клетки имеют тенденцию образовывать тератомы при имплантации in vivo из-за их плюрипотентного состояния, а клетки не являются аутологичными, поэтому могут возникать проблемы с отторжением, что ограничивает их клиническое применение в настоящее время.

Взрослые стволовые клетки, особенно гемопоэтические стволовые клетки, являются наиболее изученным типом клеток в биологии стволовых клеток. ⁹⁹ Несмотря на это, исследования взрослых стволовых клеток остаются областью интенсивных исследований, поскольку их терапевтический потенциал может быть применим для множества дегенеративных заболеваний. В течение последнего десятилетия популяции взрослых стволовых клеток были обнаружены во многих тканях взрослого человека, помимо костного мозга и желудочно-кишечного тракта, включая головной мозг, ^100,101 кожу ¹⁰² и мышцы. ¹⁰³ Многие другие типы взрослых стволовых клеток были идентифицированы в органах по всему телу и, как полагают, служат в качестве первичных репаративных единиц для соответствующих им органов. ¹⁰⁴ Открытие таких тканеспецифичных предшественников открыло новые возможности для исследований.

Заметным исключением из тканевой специфичности взрослых стволовых клеток являются мезенхимальные стволовые клетки, также известные как мультипотентные взрослые клетки-предшественники. Этот тип клеток происходит из стромы костного мозга. ^105,106 Такие клетки могут дифференцировать in vitro в различные типы тканей ^107,108 , а также могут дифференцироваться в процессе развития при введении в бластоцисту. Мультипотентные взрослые клетки-предшественники могут развиваться в различные ткани, включая нейрональную, ¹⁰⁹ жировую, ¹⁰³ мышцы, ^103,110 печень, ^111,112 легкие, ¹¹³ селезенку ¹¹⁴ и ткань кишечника, ¹⁰⁶ , но особенно не костный мозг или гонады

Исследования взрослых стволовых клеток, однако, продвигались медленно, главным образом из-за того, что исследователям было трудно поддерживать взрослые немезенхимальные стволовые клетки в культуре. Некоторые клетки, такие как клетки печени, поджелудочной железы и нервов, обладают очень низкой пролиферативной способностью in vitro , и функциональность некоторых типов клеток снижается после культивирования клеток. Выделение клеток также было проблематичным, поскольку стволовые клетки присутствуют в тканях взрослого человека в очень малых количествах. ^111,115 Хотя клиническое применение взрослых стволовых клеток в настоящее время ограничено, существует большой потенциал для будущего использования таких клеток в тканеспецифической регенеративной терапии.Преимущество взрослых стволовых клеток состоит в том, что их можно использовать в аутологичной терапии, что позволяет избежать любых осложнений, связанных с иммунным отторжением.

В 2007 году было сообщено о выделении мультипотентных клеток околоплодных вод человека и мыши и стволовых клеток плацентарного происхождения (AFPS), которые способны к экстенсивному самообновлению и дают начало клеткам всех трех зародышевых листков. ¹¹⁶ AFPS-клетки представляют собой ∼1% клеток обнаруживается в околоплодных водах и плаценте. Недифференцированные стволовые клетки экстенсивно разрастаются без слоя питающих клеток и удваиваются каждые 36 часов.В отличие от человеческих ES-клеток, AFPS-клетки не образуют опухолей in vivo . Линии, поддерживаемые более чем 250 удвоениями популяции, сохранили длинные теломеры и нормальный набор хромосом. Клеточные линии AFPS могут быть индуцированы к дифференцировке в клетки, представляющие каждый эмбриональный зародышевый слой, включая клетки адипогенных, остеогенных, миогенных, эндотелиальных, нейроподобных и печеночных линий. В дополнение к дифференцированным клеткам AFPS, экспрессирующим маркеры, специфичные для клонов, такие клетки могут иметь специализированные функции.Клетки печеночной линии секретируют мочевину и α-фетопротеин, тогда как остеогенные клетки продуцируют минерализованный кальций. В этом отношении они соответствуют общепринятому критерию мультипотентных стволовых клеток, не подразумевая, что они могут генерировать любую ткань взрослого человека.

AFS-клетки представляют собой новый класс стволовых клеток со свойствами где-то между ES и взрослыми стволовыми клетками, вероятно, более подвижными, чем взрослые стволовые клетки, но в меньшей степени, чем ES-клетки. Однако, в отличие от эмбриональных и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, клетки AFPS не образуют тератом, и, если они сохраняются для самостоятельного использования, избегают проблем отторжения.Клетки могут быть получены либо при амниоцентезе, либо при взятии проб ворсинок хориона у развивающегося плода, либо из плаценты во время рождения. Их можно было сохранить для самостоятельного использования и использовать без отклонения, или их можно было хранить в банке. Банк из 100 000 образцов потенциально может обеспечить 99% населения США идеальным генетическим материалом для трансплантации. Такой банк может быть легче создать, чем с другими источниками клеток, поскольку в США ежегодно рождается около 4,5 миллионов человек.

С момента открытия клеток AFPS, другие группы опубликовали информацию о способности клеток дифференцироваться в другие клоны, такие как хрящ, ¹¹⁷ почка ¹¹⁸ и легкое. ¹¹⁹ Было также отмечено, что дифференцированные мышцами клетки AFPS предотвращают компенсаторную гипертрофию мочевого пузыря на модели мочевого пузыря грызунов с криоповреждением. ¹²⁰

Перенос ядра или клонирование может служить еще одним источником плюрипотентных «стволовых» клеток, которые могут быть использованы для лечения регенеративной медицины. Существуют два типа процедур клонирования — репродуктивное клонирование и терапевтическое клонирование. Запрещенное в большинстве стран для использования человеком, репродуктивное клонирование используется для создания эмбриона, генетический материал которого идентичен его клеточному источнику.Затем этот эмбрион имплантируется в матку псевдобеременной женщины, чтобы произвести на свет ребенка, который является клоном донора. В то время как терапевтическое клонирование также дает эмбрион, который генетически идентичен донорскому ядру, этот процесс используется для создания бластоцист, которые эксплантируются и выращиваются в культуре, а не in utero , для производства линий ES-клеток. Эти аутологичные стволовые клетки могут стать практически любым типом клеток в организме взрослого человека и, таким образом, могут быть полезны при замене тканей и органов. ¹²¹ Следовательно, терапевтическое клонирование, которое также называют переносом ядра соматической клетки, может обеспечить альтернативный источник трансплантируемых клеток, идентичных собственным клеткам пациента.

Совсем недавно стало возможным успешное преобразование взрослых клеток в плюрипотентные стволовые клетки посредством генетического «перепрограммирования». Репрограммирование — это метод, который включает в себя дедифференцировку взрослых соматических клеток для получения специфичных для пациента плюрипотентных стволовых клеток без использования эмбрионов.Клетки, полученные путем перепрограммирования, будут генетически идентичны соматическим клеткам (и, следовательно, пациенту, который пожертвовал эти клетки), и не будут отвергнуты. Яманака ¹²² был первым, кто обнаружил, что эмбриональные фибробласты мыши и фибробласты взрослых мышей могут быть перепрограммированы в «индуцированное плюрипотентное состояние (iPS)». Они исследовали 24 гена, которые считались важными для ES-клеток, и определили 4 ключевых гена, которые необходимы для придания свойств ES-клеткам фибробластам — Oct3 / 4, Sox2, c-Myc и Klf4.iPS-клетки в этом исследовании обладали характеристиками бессмертного роста самообновляющихся ES-клеток, экспрессировали гены, специфичные для ES-клеток, и генерировали эмбриоидные тельца in vitro и тератомы in vivo . Когда iPS-клетки вводили в бластоцисты мыши, они вносили вклад в различные типы клеток эмбриона. Однако, хотя отобранные таким образом iPS-клетки были плюрипотентными, они не были идентичны ES-клеткам. В отличие от ES-клеток, химеры, полученные из iPS-клеток, не приводили к доношенной беременности.Профили экспрессии генов iPS-клеток показали, что они обладали отчетливой сигнатурой экспрессии генов, отличной от таковой для ES-клеток. Кроме того, эпигенетическое состояние iPS-клеток находилось где-то посередине между соматическими клетками и ES-клетками, что позволяет предположить, что перепрограммирование было неполным.

Эти результаты были значительно улучшены Вернигом и Яенишем ¹²³ в июле 2007 года. Результаты этого исследования показали, что метилирование ДНК, профили экспрессии генов и состояние хроматина перепрограммированных клеток были аналогичны таковым для ES-клеток.Тератомы, индуцированные этими клетками, содержали дифференцированные типы клеток, представляющие все три эмбриональных зародышевых листка. Наиболее важно то, что перепрограммированные клетки из этого эксперимента были способны образовывать жизнеспособные химеры и вносить свой вклад в зародышевую линию, как ES-клетки, предполагая, что эти iPS-клетки были полностью перепрограммированы.

Недавно было показано, что перепрограммирование человеческих клеток возможно. ^124,125 Яманака показал, что опосредованная ретровирусом трансфекция OCT3 / 4 , SOX2 , KLF4 и c-MYC генерирует человеческие iPS-клетки, похожие на hES-клетки с точки зрения морфологии, пролиферации, экспрессии генов, поверхностные маркеры и образование тератом. Группа Томпсона показала, что ретровирусная трансдукция OCT4 , SOX2 , NANOG и LIN28 может генерировать плюрипотентные стволовые клетки без введения каких-либо онкогенов (c-MYC). Оба исследования показали, что человеческие iPS были подобны, но не идентичны клеткам hES. Однако iPS-клетки, как и HES, имеют тенденцию к образованию опухолей (тератом).

Стратегии тканевой инженерии для замены мочевого пузыря

Матрицы из биоматериала для регенерации мочевого пузыря

За последние несколько десятилетий было предпринято несколько попыток замены стенки мочевого пузыря как с синтетическими, так и с органическими материалами.Синтетические материалы, которые были опробованы в экспериментальных и клинических условиях, включают поливиниловые губки, тефлон, коллагеновые матрицы, матрицы из викрила (PGA) и силикон. Большинство этих попыток не увенчались успехом из-за проблем с механической, структурной, функциональной или биосовместимостью. Обычно постоянные синтетические материалы, используемые для реконструкции мочевого пузыря, подвержены механическим повреждениям и образованию мочевых камней, а использование разлагаемых материалов приводит к отложению фибробластов, рубцеванию, контрактуре трансплантата и уменьшению объема резервуара с течением времени. ^78,126

Возобновилось использование различных матриц на основе коллагена для регенерации тканей. Незасеянные аллогенные бесклеточные матриксы мочевого пузыря служат каркасом для врастания компонентов стенки мочевого пузыря хозяина. Матрицы получают путем механического и химического удаления всех клеточных компонентов из ткани мочевого пузыря. ^{51,52,54,127,128} Матрицы служат в качестве носителей для частичной регенерации мочевого пузыря, и соответствующая антигенность не очевидна.

Аллогенные бесклеточные матриксы мочевого пузыря, засеянные клетками, использовались для увеличения мочевого пузыря у собак. ⁵² Регенерированные ткани мочевого пузыря содержали нормальную клеточную организацию, состоящую из уротелия и гладких мышц, и демонстрировали нормальную податливость. Биоматериалы, предварительно загруженные клетками перед их имплантацией, показали лучшую регенерацию тканей по сравнению с биоматериалами, имплантированными без клеток, в которых регенерация ткани зависела от врастания окружающей ткани.Мочевые пузыри показали значительное увеличение (100%) емкости при добавлении каркасов, засеянных клетками, по сравнению с каркасами без клеток (30%). Матрицы бесклеточного коллагена могут быть усилены факторами роста для улучшения регенерации мочевого пузыря. ¹²⁹

SIS, биоразлагаемый, бесклеточный, ксеногенный трансплантат тканевого матрикса на основе коллагена, был впервые описан Badylak et al . ¹³⁰ в 1980-х годах в качестве бесклеточного матрикса для замены ткани в сосудистой области.Было показано, что он способствует регенерации различных тканей хозяина, включая кровеносные сосуды и связки. ¹³¹ Матрикс получен из тонкого кишечника свиньи, в котором слизистая оболочка механически удаляется с внутренней поверхности, а серозная оболочка и мышечный слой удаляются с внешней поверхности. Исследования на животных показали, что незасеянная матрица SIS, используемая для увеличения мочевого пузыря, способна регенерировать in vivo . ^132,133 Гистологически переходный слой был таким же, как и у нативной ткани мочевого пузыря, но, как и в случае других матриц без засеянного коллагена, используемых экспериментально, мышечный слой не был полностью развит.Большое количество коллагена было рассеяно среди меньшего количества мышечных пучков. Компьютерный анализ изображений продемонстрировал снижение отношения мышечной массы к коллагену с потерей нормальной архитектуры в регенерированных SIS мочевых пузырях. In vitro Исследования сократимости, проведенные на регенерированных SIS мочевых пузырях собак, показали снижение максимальной сократительной реакции на 50% по сравнению с таковыми нормальных тканей мочевого пузыря. Продемонстрирована экспрессия мускариновых, пуринергических и альфа-адренергических рецепторов, а также функциональная холинергическая и пуринергическая иннервация. ¹³³ Холинергическая и пуринергическая иннервация также наблюдались у крыс. ¹³⁴

Увеличение мочевого пузыря с использованием лапароскопических методов было выполнено на мини-свиньях с матрицей бесклеточной ткани кишечника свиней, мембранами плаценты человека или SIS свиней. Через 12 недель после операции трансплантаты сократились до 70, 65 и 60% от своего первоначального размера, соответственно, и гистологически трансплантаты показали преимущественно только регенерацию слизистой оболочки. ¹³⁵ Та же группа оценивала отдаленные результаты лапароскопической гемицистэктомии и замены мочевого пузыря с помощью SIS с реимплантацией мочеточника в материал SIS у мини-свиней.Гистопатологические исследования через 1 год показали, что мышцы на периферии и в центре трансплантата состоят из небольших сросшихся пучков со значительным фиброзом. Нервы присутствовали на периферии и в центре трансплантата, но их количество уменьшилось. По сравнению с первичным закрытием мочевого пузыря после гемицистэктомии не было зарегистрировано никаких преимуществ в отношении емкости мочевого пузыря или комплаентности. ¹³⁶ Совсем недавно было показано, что регенерация мочевого пузыря более надежна, когда SIS производился из дистального отдела подвздошной кишки. ¹³⁷

В нескольких исследованиях с использованием различных материалов в качестве трансплантатов без засева для цистопластики уротелиальный слой смог нормально регенерироваться, но мышечный слой, хотя и присутствовал, не был полностью развит. ^{52,54,127,133,138,139} Проводятся исследования с участием бесклеточных матриц, которые могут обеспечить необходимую среду для стимулирования миграции, роста и дифференцировки клеток. ¹⁴⁰ При постоянных исследованиях мочевого пузыря в этой области эти матрицы могут иметь клиническую роль в замене мочевого пузыря в будущем.

Регенеративная медицина мочевого пузыря с использованием трансплантации клеток

Регенеративная медицина с селективной трансплантацией клеток может предоставить средства для создания новых функциональных сегментов мочевого пузыря. ⁷⁷ Успех стратегий трансплантации клеток для реконструкции мочевого пузыря зависит от способности эффективно использовать донорскую ткань и обеспечивать правильные условия для долгосрочного выживания, дифференциации и роста. Были исследованы различные источники клеток для регенерации мочевого пузыря. Нативные клетки в настоящее время предпочтительнее из-за их аутологичного источника, в котором их можно использовать без отторжения. ⁷¹ Экспериментально было показано, что шейка мочевого пузыря и область треугольника имеют более высокую предрасположенность к уротелиальным клеткам-предшественникам, ¹⁴¹ и эти клетки локализуются в базальной области. ¹⁴² Амниотическая жидкость и стволовые клетки костного мозга также могут использоваться аутологичным образом и могут дифференцироваться в мышцу мочевого пузыря ^{116 143} и уротелий. ¹⁴⁴ ES-клетки также обладают потенциалом дифференцироваться в ткань мочевого пузыря. ¹⁴⁵

Уротелиальные и мышечные клетки человека могут быть увеличены in vitro , засеяны на полимерные каркасы и позволят прикрепиться и сформировать листы клеток. Затем можно имплантировать клеточно-полимерный каркас in vivo .Гистологический анализ показал, что жизнеспособные клетки были способны самостоятельно собираться обратно в соответствующие типы тканей и сохраняли свой природный фенотип. ⁶⁷ Эти эксперименты впервые продемонстрировали, что композитные слоистые тканевые структуры могут быть созданы de novo . До этого исследования в области регенеративной медицины были созданы только неслоистые структуры.

В течение десятилетий было хорошо установлено, что части мочевого пузыря способны обильно регенерироваться по сравнению со свободными трансплантатами, скорее всего, потому, что уротелий связан с высокой репаративной способностью. ¹⁴⁶ Однако менее вероятно, что мышечная ткань мочевого пузыря будет регенерироваться нормальным образом. Считается, что врастание как уротелия, так и мышц начинается на краях повреждения, от нормальной ткани мочевого пузыря к области свободного трансплантата. ^{147 148} Однако обычно контрактура или резорбция трансплантата очевидны. Воспаление в ответ на матрикс может способствовать рассасыванию свободного трансплантата. В результате этого открытия была выдвинута гипотеза, что создание трехмерных конструкций мочевого пузыря in vitro перед имплантацией будет способствовать конечной дифференцировке клеток после имплантации in vivo и минимизировать воспалительный ответ на матрикс. , что позволяет избежать контрактуры и усадки трансплантата.Описанное ранее исследование на собаках подтверждает эту гипотезу и иллюстрирует существенное различие между матрицами, используемыми с аутологичными клетками (тканевыми матрицами), и матрицами, используемыми без клеток. ⁵² Матрицы, которые были засеяны клетками и затем использованы для увеличения мочевого пузыря, сохранили большую часть своего предимплантационного диаметра, в отличие от матриц, имплантированных без клеток, в которых происходило значительное сокращение и усыхание трансплантата. Кроме того, гистологический анализ показал заметную нехватку мышечных клеток и более агрессивную воспалительную реакцию в матрицах, имплантированных без клеток.

Результаты этих первоначальных исследований показали, что создание искусственных мочевых пузырей может быть достигнуто in vivo ; однако нельзя было определить, были ли отмеченные функциональные параметры созданы увеличенным сегментом или оставшейся нативной тканью мочевого пузыря. Чтобы лучше ответить на этот вопрос, была разработана модель на животных, в которой выполнялись субтотальные цистэктомии с последующей заменой тканеинженерным органом. ⁸⁵ Контрольная группа, подвергавшаяся только цистэктомии, и животные, которым была проведена замена мочевого пузыря из матриц без засева, сохраняли среднюю емкость 22 и 46% от предоперационных значений, соответственно. Однако средняя емкость мочевого пузыря, составляющая 95% от первоначального объема прецистэктомии, была достигнута у животных, получавших замену мочевого пузыря с помощью тканевой инженерии. Эти данные были подтверждены рентгенологически. Резервуары для субтотальной цистэктомии, которые не были реконструированы, и мочевые пузыри, реконструированные только с помощью полимера, показали заметное снижение податливости мочевого пузыря (общая податливость 10 и 42%). Напротив, эластичность мочевого пузыря с тканевой инженерией, засеянным клетками, почти не отличается от предоперационных значений, которые были измерены при наличии нативного мочевого пузыря (106%).Гистологически незасеянные каркасы для замены мочевого пузыря представляли собой образец нормальных уротелиальных клеток с утолщенной фиброзной подслизистой оболочкой и тонким слоем мышечных волокон. Созданные тканями мочевые пузыри (каркас + клетки) показали нормальную клеточную организацию, состоящую из трехслойного уротелия, подслизистой основы и мышц. Иммуноцитохимические анализы подтвердили мышечный и уротелиальный фенотип. Окрашивание S-100 показало наличие нервных структур. ⁸⁵ Эти исследования были повторены другими исследователями, и они получили аналогичные результаты на большем количестве животных в долгосрочной перспективе. ^138,149 Таким образом, стратегия использования биоразлагаемых каркасов, засеянных клетками, может осуществляться без опасений по поводу местной или системной токсичности. ¹⁵⁰

Однако не все материалы каркаса работают хорошо, если необходимо заменить большую часть баллона. В исследовании с использованием SIS для субтотального замещения мочевого пузыря у собак экспериментальные группы как без посева, так и с посевом клеток показали усадку трансплантата и плохие результаты. ¹⁵¹ Это подтверждает, что тип каркаса, используемый в конструкции мочевого пузыря тканевой инженерии, имеет решающее значение для успеха этих технологий.Использование биореакторов, которые обеспечивают механическую стимуляцию растущего органа in vitro , также было предложено в качестве важного параметра для успеха. ¹⁵² Биореакторы обеспечивают механическую стимуляцию, такую ​​как периодическое растяжение ткани, которое, как было показано, способствует развитию мышц in vitro , и воздействие условий потока, что важно для развития эндотелиальных слоев в кровеносных сосудах и полые органы, такие как мочевой пузырь.Фактически, Фархат и Егер ¹⁵² разработали биореакторные системы специально для развития мочевого пузыря. Эти системы обеспечивают моделируемые функции наполнения / опорожнения сконструированной ткани, и это может привести к конструкции мочевого пузыря с большей функциональностью.

Клинический опыт использования модифицированной ткани мочевого пузыря для цистопластики проводился, начиная с 1998 года. В небольшом пилотном исследовании семи пациентов сообщалось об использовании либо коллагеновых каркасов, засеянных клетками, либо комбинированного PGA-коллагенового каркаса, засеянного клетками для замещения мочевого пузыря.Эти сконструированные ткани были имплантированы с покрытием сальника или без него (рис. 1). Пациенты, реконструированные с использованием искусственной ткани мочевого пузыря, созданной с использованием засеянных клетками каркасов из PGA-коллагена и покрытия сальника, показали повышенную податливость, снижение давления наполнения концов, увеличение емкости и более длительные периоды сушки с течением времени (рис. 2). ¹⁵³ Из этого опыта ясно, что сконструированные мочевые пузыри продолжали совершенствоваться со временем, отражая их постоянное развитие.

Рис.1

Конструкция инженерного мочевого пузыря. ( A ) Материал каркаса, засеянный клетками для использования при ремонте мочевого пузыря. ( B ) Засеянный каркас анастомозируется с нативным мочевым пузырем с помощью полигликолевых швов 4-0. ( C ) Имплантат покрыт фибриновым клеем и сальником.

Рис. 1

Конструкция инженерного мочевого пузыря. ( A ) Материал каркаса, засеянный клетками для использования при ремонте мочевого пузыря. ( B ) Засеянный каркас анастомозируется с нативным мочевым пузырем с помощью полигликолевых швов 4-0.( C ) Имплантат покрыт фибриновым клеем и сальником.

Рис. 2

Цистограммы и уродинамические исследования пациента до и после имплантации тканевой инженерии мочевого пузыря. (A) Предоперационные результаты указывают на мочевой пузырь неправильной формы на цистограмме (слева) и аномальное давление в мочевом пузыре, поскольку мочевой пузырь заполняется во время уродинамических исследований (справа). (B) После операции результаты значительно улучшились.

Рис. 2

Цистограммы и уродинамические исследования пациента до и после имплантации тканевой инженерии мочевого пузыря.(A) Предоперационные результаты указывают на мочевой пузырь неправильной формы на цистограмме (слева) и аномальное давление в мочевом пузыре, поскольку мочевой пузырь заполняется во время уродинамических исследований (справа). (B) После операции результаты значительно улучшились.

В повторных клинических испытаниях в других центрах наблюдали, что пациенты повторяли опубликованные результаты в течение первого года после имплантации (Joseph et al ., Представленные на Ежегодном собрании Американской ассоциации урологов, 2008). Пациенты, ответившие на регенерирующий медицинский продукт, регенерировали ткань мочевого пузыря, увеличили его емкость и снизили внутрипузырное давление по сравнению с исходным уровнем.Основываясь на выводах из этих клинических испытаний, аутологичный регенеративный медицинский продукт может иметь клиническое применение при нейрогенном мочевом пузыре, избегая при этом многих осложнений, связанных с использованием кишечной ткани в урологических процедурах.

Несмотря на то, что имеющийся на сегодняшний день опыт является многообещающим и показывает, что инженерные ткани можно безопасно имплантировать, это всего лишь первый шаг к цели создания полностью функциональных мочевых пузырей. На сегодняшний день существует лишь ограниченный клинический опыт, и технология еще не готова к широкому распространению, поскольку требуются дальнейшие экспериментальные и клинические исследования.

В прошлом важной областью тканевой инженерии было качество источника клеток для регенерации. Концепция создания сконструированных конструкций путем получения клеток для размножения из больного органа заставила исследователей задуматься о том, будет ли популяция клеток, полученная и размноженная из больной ткани, нормальной с нормальными функциональными параметрами. Например, приведут ли клетки, полученные из невропатического мочевого пузыря, к образованию нормальной ткани мочевого пузыря или к инженерии другого невропатического мочевого пузыря? Было показано, что культивируемые клетки гладкой мускулатуры нейропатического мочевого пузыря обладают характеристиками, отличными от нормальных гладкомышечных клеток in vitro , что продемонстрировано анализами роста, сократимости, тестами на адгезию и анализом микрочипов. ^95,154,155 Однако, когда нейропатические гладкомышечные клетки культивировали in vitro , высевали на матрицы и имплантировали in vivo , сконструированные тканью конструкции проявляли те же свойства, что и ткани, сконструированные с использованием нормальных клеток. ⁹⁶ Таким образом, оказывается, что генетически нормальные незлокачественные клетки-предшественники запрограммированы так, чтобы давать начало нормальной ткани, независимо от того, существуют ли они в нормальных или больных тканях. ^96,156,157 Следовательно, хотя механизмы самосборки ткани и регенеративной медицины до конца не изучены, известно, что клетки-предшественники способны «перезагружать» свою программу для нормальной дифференцировки клеток.Ниша стволовых клеток и ее роль в регенерации нормальной ткани остается плодородной областью продолжающихся исследований.

Выводы

Из приведенных выше исследований очевидно, что использование матриц с засеянными клетками превосходит использование матриц без засева для создания искусственно созданных тканей мочевого пузыря. Хотя в области инженерии тканей мочевого пузыря были достигнуты успехи, многие проблемы остаются. Текущие исследования во многих центрах направлены на разработку биологически активных и «умных» биоматериалов, которые могут улучшить регенерацию тканей мочевого пузыря, а также регенерацию многих других тканей в организме.

Благодарности

Автор благодарит доктора Дженнифер Олсон за помощь в редактировании этой рукописи.

Конфликт интересов: Д-р Атала является консультантом / советником Tengion, Inc. (Уинстон-Салем, Северная Каролина).

Список литературы

1.

Метаболические осложнения кишечного отведения мочи

,

J Urol

,

1992

, vol.

147

(стр.

1199

—

208

) 2« и др.

Влияние увеличения желудка на функцию мочевого пузыря

,

J Urol

,

1993

, vol.

149

(стр.

1099

—

102

) 3« и др.

Резервуарные камни: сравнение резервуаров, построенных из желудка и других кишечных сегментов [см. Комментарий]

,

J Urol

,

1998

, vol.

160

(стр.

2187

—

90

) 4« и др.

Континентальное отведение мочи: опыт Детской больницы

,

J Urol

,

1997

, vol.

157

(стр.

1394

—

9

) 5,.

Аутоаугментация мочевого пузыря: частичное удаление детрузора для увеличения мочевого пузыря без использования кишечника

,

J Urol

,

1989

, vol.

142

(стр.

1050

—

3

) 6,.

Аутоаугментация мочевого пузыря: ранний клинический опыт

,

J Urol

,

1989

, vol.

142

(стр.

505

—

8

) 7.

Уретероцистопластика: уникальный метод увеличения мочевого пузыря у детей

,

J Urol

,

1993

, vol.

149

(стр.

811

—

3

) 8« et al.

Увеличение мочеточникового пузыря

,

Дж Урол

,

1993

, об.

150

(стр.

716

—

20

) 9« и др.

Уретероцистопластика: нужно ли детубуляризировать дистальный отдел мочеточника?

,

Дж Урол

,

1998

, т.

160

(стр.

851

—

3

) 10,,, et al.

Эндоскопическое лечение пузырно-мочеточникового рефлюкса с помощью самосъемной баллонной системы

,

Дж Урол

,

1992

, т.

148

(стр.

724

—

7

) 11,,.

Протез полового члена Hydroflex: пример внедрения новой урологической технологии

,

J Urol

,

1993

, vol.

149

(стр.

1304

—

7

) 12,,, et al.

Десятилетний опыт применения искусственного мочевого сфинктера у детей

,

J Urol

,

1996

, vol.

156

(стр.

625

—

8

) 13,,.

Периуретральные инъекции микрочастиц силикона при стрессовом недержании мочи и пузырно-мочеточниковом рефлюксе

,

Minim Invasive Ther

,

1997

, vol.

1

стр.

72

14.

Использование неаутологичных веществ при ПМР и лечении недержания мочи

,

Dial Pediatr Urol

,

1994

, vol.

17

(стр.

11

—

2

) 15,,. ,,.

Внеклеточный матрикс животных

,

Молекулярная биология клетки

,

1994

New York, NY

Garland Publishing

(стр.

971

—

95

) 16,.

Разработка биосовместимых синтетических внеклеточных матриц для тканевой инженерии

,

Trends Biotechnol

,

1998

, vol.

16

(стр.

224

—

30

) 17,,, et al.

Гепатоциты мыши мигрируют в паренхиму печени и функционируют неопределенно долго после внутриселезеночной трансплантации

,

Proc Natl Acad Sci U S A

,

1991

, vol.

88

(стр.

1217

—

21

) 18,,, et al.

Лечение глубоких дефектов хряща колена с помощью трансплантации аутологичных хондроцитов [см. Комментарий]

,

N Engl J Med

,

1994

, vol.

331

(стр.

889

—

95

) 19,,, et al.

Исследование in vivo деградации и биосовместимости in vitro предварительно разложенных как полимеризованных полиактидных частиц [см. Комментарий]

,

Biomaterials

,

1995

, vol.

16

(стр.

267

—

74

) 20.

Интегрины: универсальность, модуляция и передача сигналов в клеточной адгезии

,

Cell

,

1992

, т.

69

(стр.

11

—

25

) 21.,,.

Факторы роста

,

Принципы тканевой инженерии

,

1997

Нью-Йорк, Нью-Йорк

Academic Press

(стр.

133

—

49

) 22,,, et al.

Синтез и модификация пептидом RGD нового биоразлагаемого сополимера сополимера молочной кислоты и лизина

,

J Am Chem Soc

,

1993

, vol.

115

(стр.

11010

—

1

) 23,,, et al.

Характеристика и разработка модифицированного RGD-пептидом поли (молочная кислота-лизин) в качестве интерактивного резорбируемого биоматериала

,

J Biomed Mater Res

,

1997

, vol.

35

(стр.

513

—

23

) 24,,, et al.

Композитные каркасы для конструирования полых органов и тканей

,

Methods (Duluth)

,

2009

, vol.

47

(стр.

109

—

15

) 25.

Конструирование тканей, органов и клеток

,

J Tissue Eng Regen Med

,

2007

, vol.

1

(стр.

83

—

96

) 26« и др.

Сравнительные исследования in vitro и in vivo с использованием биоактивного наногибрида поли (эпсилон-капролактон) -органосилоксан, содержащего соль кальция

,

J Biomed Mater Res Part B Appl Biomater

,

2007

, vol.

83

(стр.

189

—

98

) 27,,, et al.

Мобилизация клеток-хозяев для регенерации тканей in situ

,

Rejuvenation Res

,

2008

, vol.

11

(стр.

747

—

56

) 28« и др.

Влияние электроспряденных сеток поли (эпсилон-капролактон) / коллагеновых нановолокон на формирование самовыравнивающихся миотрубок скелетных мышц

,

Биоматериалы

,

2008

, vol.

29

(стр.

2899

—

906

) 29« и др.

Разработка композитной системы каркасов сосудов, которая выдерживает физиологические сосудистые состояния

,

Биоматериалы

,

2008

, vol.

29

(стр.

2891

—

8

) 30,,, et al.

Применение термической обработки для улучшения механических свойств каркасов из электроспряденого поли (эпсилон-капролактон)

,

Биоматериалы

,

2008

, vol.

29

(стр.

1422

—

30

) 31« и др.

Оценка in vitro каркасов из электропряденых нановолокон для применения сосудистых трансплантатов

,

J Biomed Mater Res Part A

,

2007

, vol.

83

(стр.

999

—

1008

) 32,,.

Оценка биосовместимости in vitro природных и синтетических биоматериалов с использованием нормальных уротелиальных клеток человека

,

J Biomed Mater Res

,

2001

, vol.

55

(стр.

33

—

9

) 33. .

Биологические биоматериалы: биоматериалы тканевого происхождения (коллаген)

,

Справочник по биомедицинской инженерии

,

1995

Бока-Ратон, Флорида

CRS Press

(стр.

627

—

47

) 34,.

Иммунохимия коллагенов и проколлагенов

,

Int Rev Connect Tissue Res

,

1976

, vol.

7

(стр.

61

—

99

) 35,,, et al.

Коллагеновая тканевая инженерия: разработка новых биоматериалов и приложений

,

Pediatr Res

,

2008

, vol.

63

(стр.

492

—

6

) 36,.

Рост клеток на коллагене: обзор тканевой инженерии с использованием каркасов, содержащих внеклеточный матрикс

,

J Long Term Eff Med Implants

,

1992

, vol.

2

(стр.

67

—

80

) 37,.

Коллагеновые каркасы, нагруженные хондроцитами, для восстановления обширных дефектов суставного хряща

,

Остеоартрит, хрящ

,

1995

, vol.

3

(стр.

47

—

59

) 38« и др.

Дизайн искусственной кожи. II. Контроль химического состава

,

J Biomed Mater Res

,

1980

, т.

14

(стр.

107

—

32

) 39,.

Дизайн искусственной кожи. I. Основные принципы проектирования

,

J Biomed Mater Res

,

1980

, vol.

14

(стр.

65

—

81

) 40,,.

Коллагеновые ткани как биоматериалы

,

Biotechnol Bioeng

,

1994

, vol.

43

(стр.

781

—

91

) 41,.

Альгинат как матрица иммобилизации клеток

,

Trends Biotechnol

,

1990

, vol.

8

(стр.

71

—

8

) 42,,.

Альгинатные гидрогели как материалы синтетического внеклеточного матрикса

,

Биоматериалы

,

1999

, т.

20

(стр.

45

—

53

) 43,.

Тканевая инженерия с помощью струйных принтеров

,

Expert Opin Biol Ther

,

2007

, vol.

7

(стр.

1123

—

7

) 44« и др.

Применение струйной печати в тканевой инженерии

,

Biotechnol J

,

2006

, vol.

1

(стр.

910

—

7

) 45,,, et al.

Биосовместимая технология струйной печати для спланированного посева индивидуальных живых клеток

,

Tissue Eng

,

2005

, vol.

11

(стр.

1658

—

66

) 46« и др.

Формирование миокарда человека в сердце крысы из человеческих эмбриональных стволовых клеток

,

Am J Pathol

,

2005

, vol.

167

(стр.

663

—

71

) 47« и др.

Струйная трансфекция гена в живые клетки в сочетании с целевой доставкой

,

Tissue Eng Part A

,

2009

, vol.

15

(стр.

95

—

101

) 48,,.

Струйная печать макромолекул на гидрогелях для управления дифференцировкой нервных стволовых клеток

,

Биоматериалы

,

2007

, vol.

28

(стр.

3936

—

43

) 49« и др.

Струйная печать для высокопроизводительного моделирования клеток

,

Биоматериалы

,

2004

, vol.

25

(стр.

3707

—

15

) 50« и др.

Состав и биомеханические свойства трансплантата бесклеточного матрикса мочевого пузыря: сравнительный анализ у крысы, свиньи и человека

,

Br J Urol

,

1998

, vol.

82

(стр.

411

—

9

) 51« и др.

Функциональные свойства мочевого пузыря крысы, регенерированного трансплантатом бесклеточного матрикса мочевого пузыря, in vitro

,

Дж Урол

,

1998

, vol.

159

(стр.

1717

—

24

) 52« и др.

Увеличение мочевого пузыря с использованием аллогенной подслизистой оболочки мочевого пузыря, засеянной клетками

,

Urol

,

1998

, vol.

51

(стр.

221

—

5

) 53,,.

Бесклеточный коллагеновый матрикс как возможный готовый биоматериал для восстановления уретры

,

Urol

,

1999

, vol.

54

(стр.

407

—

10

) 54« и др.

Воспроизведение функциональной гладкомышечной ткани и частичное замещение мочевого пузыря

,

Br J Urol

,

1997

, vol.

79

(стр.

505

—

15

) 55. .

Биоразлагаемые полимеры

,

Биосовместимость материалов для клинических имплантатов

,

1981

Бока-Ратон, Флорида

CRC Press

(стр.

209

—

32

) 56,,, et al.

Биоразлагаемые полимерные каркасы для тканевой инженерии

,

Biotechnology (NY)

,

1994

, vol.

12

(стр.

689

—

93

) 57« и др.

Смачивание пен из поли (L-молочной кислоты) и поли (DL-молочно-гликолевой кислоты) для культивирования тканей

,

Биоматериалы

,

1994

, т.

15

(стр.

55

—

8

) 58,,.

Биоразлагаемые матрицы с открытыми порами, образованные вспениванием газа

,

J Biomed Mater Res

,

1998

, vol.

42

(стр.

396

—

402

) 59,.

Электропряденые биопрядения, имитирующие топологию внеклеточного матрикса

,

Nanomedicine

,

2006

, vol.

2

(стр.

37

—

41

) 60,,.

Сополимеры на основе глицингликолевой кислоты

,

J Polym Sci Polym Chem

,

1994

, vol.

32

(стр.

1063

—

9

) 61,.

Новые проблемы в биоматериалах [см. Комментарий]

,

Science

,

1994

, vol.

263

(стр.

1715

—

20

) 62,.

Биоактивные композиционные материалы для каркасов тканевой инженерии

,

Expert Rev Med Devices

,

2005

, vol.

2

(стр.

303

—

17

) 63,.

Применение углеродных нанотрубок в тканевой инженерии

,

Биоматериалы

,

2007

, т.

28

(стр.

344

—

53

) 64« и др.

Разветвленные пептиды-амфифилы как самособирающиеся покрытия для каркасов тканевой инженерии

,

J Biomed Mater Res A

,

2006

, vol.

78

(стр.

157

—

67

) 65,,, et al.

Формирование уротелиальных структур in vivo из диссоциированных клеток, прикрепленных к биоразлагаемым полимерным каркасам in vitro

,

J Urol

,

1992

, vol.

148

(стр.

658

—

62

) 66« и др.

Альгинат для инъекций, засеянный хондроцитами, как потенциальное средство лечения пузырно-мочеточникового рефлюкса

,

Дж Урол

,

1993

, т.

150

(стр.

745

—

7

) 67« и др.

Имплантация in vivo и извлечение искусственных структур, состоящих из уротелия кролика и человека и мышцы мочевого пузыря человека

,

J Urol

,

1993

, vol.

150

(стр.

608

—

12

) 68,,, et al.

Эндоскопическое лечение пузырно-мочеточникового рефлюкса хондроцитарно-альгинатной суспензией

,

Дж Урол

,

1994

, т.

152

(стр.

641

—

3

) 69.

Тканевая инженерия, стволовые клетки и клонирование для регенерации урологических органов

,

Clin Plast Surg

,

2003

, vol.

30

(стр.

649

—

67

) 70.

Последние применения регенеративной медицины к урологическим структурам и родственным тканям

,

Curr Opin Urol

,

2006

, vol.

16

(стр.

305

—

9

) 71« и др.

Фенотипическая и цитогенетическая характеристика уротелия мочевого пузыря человека, расширенного in vitro

,

J Urol

,

1994

, vol.

152

(стр.

665

—

70

) 72« и др.

Восстановление уротелия человека из монослойных культур

,

Дж Урол

,

1997

, т.

158

(стр.

1147

—

52

) 73« и др.

Экспрессия mal связана с дифференцировкой уротелия in vitro: идентификация с помощью дифференциальной полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой

,

Differentiation

,

1997

, vol.

61

(стр.

177

—

85

) 74,,.

Репликативное старение в уроэпителиальных клетках человека

,

Adv Exp Med Biol

,

1999

, vol.

462

(стр.

83

—

91

) 75,,.

Рост почечных клеток in vivo после прикрепления к биоразлагаемым полимерным каркасам

,

Дж Урол

,

1995

, vol.

153

76,,.

Новый инертный коллагеновый матрикс для восстановления гипоспадии

,

J Urol

,

1999

, vol.

162

(стр.

1148

—

51

) 77. ,.

Тканевая инженерия в мочеполовой системе

,

Тканевая инженерия

,

1997

, vol.

149

Бостон, Массачусетс

Birkhauser Press

78.

Трансплантация аутологичных клеток для урологической реконструкции

,

J Urol

,

1998

, vol.

159

(стр.

2

—

3

) 79,.

Новая система доставки генов с использованием новых органов, сконструированных из уротелиальной ткани

,

J Urol

,

1997

, vol.

158

(стр.

1066

—

70

) 80« и др.

Видеоофетоскопическая инженерия тканей плода: замена кожи

,

J Pediatr Surg

,

1998

, vol.

33

(стр.

357

—

61

) 81« и др.

Видеоофетоскопическая инженерия тканей плода: увеличение мочевого пузыря

,

J Pediatr Surg

,

1998

, vol.

33

(стр.

7

—

12

) 82,.

Новые концепции трансплантации тканей и органов

,

Graft

,

1998

, vol.

1

(стр.

31

—

7

) 83,.

Современные и будущие методы функционального замещения почек

,

Urol Clin N Am

,

1999

, vol.

26

(стр.

235

—

46

) 84,.

Новые достижения в инъекционной терапии для лечения недержания мочи и пузырно-мочеточникового рефлюкса

,

Урол Клин N Am

,

1999

, vol.

26

(стр.

81

—

94

) 85,,, et al.

De novo восстановление функционального мочевого пузыря млекопитающих с помощью тканевой инженерии [см. Комментарий]

,

Nat Biotechnol

,

1999

, vol.

17

(стр.

149

—

55

) 86,,, et al.

Восстановление гладких мышц тела человека и эндотелиальных клеток in vivo

,

J Urol

,

1999

, vol.

162

(стр.

1106

—

9

) 87,,, et al.

Стимулированные уротелиальные клетки продуцируют цитокины и экспрессируют антигенный фенотип активированной клеточной поверхности

,

Semin Urol

,

1991

, vol.

9

(стр.

124

—

30

) 88,,.

Реакция созревания нормальных уротелиальных клеток человека в культуре зависит от внеклеточного матрикса и сывороточных добавок

,

Surg Forum

,

1994

, vol.

45

стр.

786

89.

Культура гладкомышечных клеток: новый подход к изучению физиологии и патофизиологии детрузора человека

,

Br J Urol

,

1995

, vol.

75

Доп. 1)

(стр.

18

—

26

) 90« и др.

Гепарин-связывающий EGF-подобный фактор роста является аутокринным фактором роста уротелиальных клеток человека и синтезируется эпителиальными и гладкомышечными клетками мочевого пузыря человека

,

J Clin Invest

,

1997

, vol.

99

(стр.

1028

—

36

) 91« и др.

Влияние короткоцепочечных жирных кислот на первичные уротелиальные клетки в культуре: значение для внутрипузырного использования при энтероцистопластике [см. Комментарий]

,

J Lab Clin Med

,

1998

, vol.

132

(стр.

279

—

83

) 92« и др.

Экспрессия гена уроплакина нормальным и неопластическим уротелием человека

,

Am J Pathol

,

1998

, vol.

153

(стр.

1957

—

67

) 93,,, et al.

Клеточно-специфическая активация генов HB-EGF и ErbB1 путем растяжения в первичных клетках мочевого пузыря человека

,

In Vitro Cell Dev Biol Anim

,

1999

, vol.

35

(стр.

371

—

5

) 94,,, et al.

Иммунорегуляторный потенциал уротелия: характеристика передачи сигнала NF-kappaB

,

Дж Урол

,

1999

, т.

162

(стр.

1812

—

6

) 95« и др.

Характеристика нейропатических гладкомышечных клеток мочевого пузыря в культуре

,

J Urol

,

2004

, vol.

171

(стр.

1348

—

52

) 96« и др.

Фенотипическая и функциональная характеристика гладких мышц, сконструированных in vivo тканью нормального и патологического мочевого пузыря

,

J Urol

,

2002

, vol.

168

(стр.

1853

—

7

) 97,,, et al.

Стволовые клетки. Установление стандартов для эмбриональных стволовых клеток человека [см. Комментарий]

,

Science

,

2003

, vol.

300

(стр.

913

—

6

) 98,,, et al.

Линии эмбриональных стволовых клеток, полученные из человеческих бластоцист [см. Комментарий] [ошибка появляется в Science 1998 Dec 4; 282 (5395): 1827]

,

Science

,

1998

, vol.

282

(стр.

1145

—

7

) 99,,.

Взрослые стволовые клетки костного мозга для клеточной и генной терапии: значение для более широкого использования

,

J Cell Biochem Suppl

,

2002

, vol.

38

(стр.

20

—

8

) 100,.

Индукция нейрогенеза в нетрадиционных нейрогенных областях центральной нервной системы взрослого человека с помощью сигналов, продуцируемых нишевыми астроцитами

,

Stem Cells

,

2008

, vol.

26

(стр.

1221

—

30

) 101.

Терапевтический потенциал взрослых нервных стволовых клеток

,

Последние патенты на лекарство для ЦНС Discov

,

2006

, vol.

1

(стр.

299

—

303

) 102,,, et al.

Отдельная популяция клоногенных и мультипотентных фолликулярных кератиноцитов мышей, расположенных в верхнем перешейке

,

J Cell Science

,

2008

, vol.

121

(стр.

609

—

17

) 103« и др.

Резервуар коричневых предшественников адипоцитов в скелетных мышцах человека

,

Stem Cells

,

2008

, vol.

26

(стр.

2425

—

33

) 104.

Определения и критерии стволовых клеток

,

Методы Mol Biol

,

2008

, vol.

438

(стр.

3

—

8

) 105.

Мезенхимальные стволовые клетки: будут ли они задействованы в клинике?

,

J Cell Biochem Suppl

,

2002

, т.

38

(стр.

73

—

9

) 106« и др.

Плюрипотентность мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга взрослого человека [см. Комментарий] [ошибка появляется в Nature. 2007, 14 июня; 447 (7146): 879–80]

,

Nature

,

2002

, vol.

418

(стр.

41

—

9

) 107.

Взрослые мезенхимальные стволовые клетки для тканевой инженерии по сравнению с регенеративной медициной

,

J Cell Physiol

,

2007

, vol.

213

(стр.

341

—

7

) 108,,.

В поисках идентичности in vivo мезенхимальных стволовых клеток

,

Stem Cells

,

2008

, vol.

26

(стр.

2287

—

99

) 109« и др.

Disrupted-In-Schizophrenia 1 регулирует интеграцию вновь сгенерированных нейронов во взрослом мозге [см. Комментарий]

,

Cell

,

2007

, vol.

130

(стр.

1146

—

58

) 110,,, et al. ,

Раздел 22F.9: Дифференциация мультипотентных взрослых клеток-предшественников в функциональные эндотелиальные и гладкомышечные клетки. Current Protocols in Immunology, Volume Supplement 75

,

2006

Hoboken, NJ

John Wiley and Sons, Inc.

111,.

Недавний прогресс в биологии тканевых резидентных взрослых стволовых клеток и их терапевтическое значение

,

Stem Cell Rev

,

2008

, vol.

4

(стр.

27

—

49

) 112,,, et al.

Мультипотентные клетки третьего моляра человека: возможность клеточной терапии заболеваний печени

,

Differentiation

,

2008

, vol.

76

(стр.

495

—

505

) 113« и др.

Клеточная кинетика и моделирование ответа бронхоальвеолярных стволовых клеток во время регенерации легких

,

Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol

,

2008

, vol.

294

(стр.

L1158

—

65

) 114« и др.

Мезенхимальные стволовые клетки в костном мозге, печени, легких и селезенке человека во втором триместре демонстрируют аналогичный иммунофенотип, но обладают гетерогенным потенциалом многолинейной дифференцировки.

,

Haematologica

,

2003

, vol.

88

(стр.

845

—

52

) 115,,, et al.

Взрослые клетки-предшественники в ремоделировании сосудов при атеросклерозе

,

Biol Chem

,

2008

, vol.

389

(стр.

837

—

44

) 116« и др.

Выделение линий амниотических стволовых клеток с потенциалом терапии [см. Комментарий]

,

Nat Biotechnol

,

2007

, vol.

25

(стр.

100

—

6

) 117,,, et al.

Хондрогенная дифференцировка стволовых клеток из околоплодных вод

,

J Mol Histol

,

2007

, vol.

38

(стр.

405

—

13

) 118,,, et al.

Почечная дифференцировка стволовых клеток околоплодных вод

,

Cell Prolif

,

2007

, vol.

40

(стр.

936

—

48

) 119,,, et al.

Стволовые клетки / клетки-предшественники в развитии, восстановлении и регенерации повреждений легких

,

Proc Am Thorac Soc

,

2008

, vol.

5

(стр.

703

—

6

) 120,,, et al.

Мезенхимальные стволовые клетки, полученные из околоплодных вод и костного мозга, могут быть преобразованы в гладкомышечные клетки криоповрежденного мочевого пузыря крысы и предотвратить компенсаторную гипертрофию выживших гладкомышечных клеток

,

J Urol

,

2007

, vol.

177

(стр.

369

—

76

) 121« и др.

Ядерная трансплантация, эмбриональные стволовые клетки и потенциал клеточной терапии

,

Hemat J

,

2004

, vol.

5

Доп. 3)

(стр.

S114

—

7

) 122,.

Индукция плюрипотентных стволовых клеток из культур эмбриональных и взрослых фибробластов мыши с помощью определенных факторов

,

Cell

,

2006

, vol.

126

(стр.

663

—

76

) 123,,, et al.

Перепрограммирование фибробластов in vitro в плюрипотентное состояние, подобное ES-клеткам

,

Nature

,

2007

, vol.

448

(стр.

318

—

24

) 124,,, et al.

Индукция плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов взрослого человека определенными факторами

,

Cell

,

2007

, vol.

131

(стр.

861

—

72

) 125,,, et al.

Линии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, полученные из соматических клеток человека

,

Science

,

2007

(стр.

1151

—

26

) 126.

Комментарий по замене слизистой оболочки, связанной с урологией

,

J Urol

,

1995

, vol.

156

стр.

338

127« и др.

Регенерация уротелия мочевого пузыря, гладких мышц, кровеносных сосудов и нервов в матрикс бесклеточной ткани

,

J Urol

,

1996

, vol.

156

(стр.

571

—

7

) 128,,, et al.

Зависимая от времени регенерация и созревание гладких мышц в трансплантате бесклеточного матрикса мочевого пузыря: гистологические исследования и функциональная оценка in vivo

,

J Urol

,

2001

, vol.

165

(стр.

1755

—

9

) 129,,, et al.

Фактор роста нервов в сочетании с фактором роста эндотелия сосудов усиливает регенерацию трансплантата бесклеточного матрикса мочевого пузыря в нейрогенном пузыре крысы, вызванном повреждением спинного мозга.

,

BJU Int

,

2008

, vol.

103

(стр.

1424

—

8

) 130,,, et al.

Подслизистая оболочка тонкой кишки как сосудистый трансплантат большого диаметра у собак

,

J Surg Res

,

1989

, vol.

47

(стр.

74

—

80

) 131.

Внеклеточный матрикс как каркас для реконструкции ткани

,

Semin Cell Dev Biol

,

2002

, vol.

13

(стр.

377

—

83

) 132,,, et al.

Регенеративное увеличение мочевого пузыря с использованием подслизистой оболочки тонкой кишки: уродинамическая и гистопатологическая оценка при длительном увеличении мочевого пузыря у собак

,

J Urol

,

1996

, vol.

155

(стр.

2098

—

104

) 133« и др.

Характеристика регенерированного собачьего детрузора подслизистой оболочки тонкой кишки: оценка реиннервации, комплаентности и сократимости in vitro

,

J Urol

,

1996

, vol.

156

(стр.

599

—

607

) 134,,, et al.

Регенерация детрузора у крыс с использованием подслизистых трансплантатов тонкого кишечника свиней: функциональная иннервация и экспрессия рецепторов

,

J Urol

,

1996

, vol.

155

(стр.

374

—

8

) 135,,, et al.

Лапароскопическая увеличивающая цистопластика с использованием различных биоразлагаемых трансплантатов на модели животных

,

J Urol

,

2000

, vol.

164

(стр.

1405

—

11

) 136« и др.

Лапароскопическая среднесагиттальная гемицистэктомия и реконструкция мочевого пузыря с подслизистой оболочкой тонкой кишки и реимплантацией мочеточника в подслизистую оболочку тонкой кишки: наблюдение через 1 год

,

J Urol

,

2004

, vol.

171

(стр.

2450

—

5

) 137,,, et al.

Надежная и воспроизводимая регенерация мочевого пузыря с использованием незасеянной дистальной подслизистой оболочки тонкой кишки

,

J Urol

,

2004

, vol.

172

(стр.

1710

—

3

) 138,,, et al.

Ранние клеточные и стромальные ответы при регенерации по сравнению с восстановлением мочевого пузыря млекопитающих с использованием технологий аутологичных клеток и биоразлагаемых каркасов [см. Комментарий]

,

J Urol

,

2008

, vol.

180

(стр.

392

—

7

) 139.

Реконструкция мочевого пузыря с помощью тканевой инженерии — с клетками или без них? [комментарий]

,

Дж Урол

,

2008

, т.

180

(стр.

10

—

1

) 140,,, et al.

Идентификация и характеристика биологически активных факторов в матриксе подслизистой оболочки мочевого пузыря

,

Биоматериалы

,

2007

, vol.

28

(стр.

4251

—

6

) 141« и др.

Клетки-предшественники уротелия: региональные различия в мочевом пузыре крысы

,

Cell Prolif

,

2007

, vol.

40

(стр.

157

—

65

) 142« и др.

Клетки мочевого пузыря, сохраняющие метку: уротелиальные стволовые клетки-кандидаты

,

Am J Physiol Renal Physiol

,

2008

, vol.

294

(стр.

F1415

—

21

) 143« и др.

Стволовые клетки костного мозга для урологической тканевой инженерии

,

World J Urol

,

2008

, vol.

26

(стр.

341

—

9

) 144« и др.

Направленная дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток костного мозга в уротелий мочевого пузыря

,

J Urol

,

2008

, vol.

180

(стр.

1778

—

83

) 145« и др.

Направленная дифференцировка эмбриональных стволовых клеток в ткань мочевого пузыря

,

Dev Biol

,

2007

, vol.

304

(стр.

556

—

66

) 146« и др.

Экспрессия факторов роста и рецепторов во время определенных фаз регенерации уротелия после острого повреждения in vivo

,

Am J Pathol

,

1994

, vol.

145

(стр.

1199

—

207

) 147« и др.

Субтотальная цистэктомия и тотальная регенерация мочевого пузыря при лечении рака мочевого пузыря

,

J Am Med Assoc

,

1958

, vol.

168

(стр.

1178

—

85

) 148« и др.

Некоторые наблюдения за регенерацией гладкой мускулатуры в восстановленном мочевом пузыре кролика

,

Eur Urol

,

1989

, vol.

16

(стр.

440

—

3

) 149« и др.

Долговечность, регенерация тканей и рост новых органов во время созревания скелета с конструкцией для увеличения нео-мочевого пузыря

,

Regen Med

,

2008

, vol.

3

(стр.

671

—

82

) 150,,.

Местные и системные эффекты тканевой инженерии нео- пузыря при цистопластике у собак модель

,

J Urol

,

2008

, vol.

179

(стр.

2035

—

41

) 151« и др.

Проблемы при замене более крупного мочевого пузыря с посевными и незасеянными трансплантатами подслизистой оболочки тонкой кишки в модели субтотальной цистэктомии

,

BJU Int

,

2006

, vol.

98

(стр.

1100

—

5

) 152,.

Имеет ли механическая стимуляция какую-либо роль в тканевой инженерии мочевого пузыря?

,

Мировой журнал Урол

,

2008

, т.

26

(стр.

301

—

5

) 153« и др.

Тканевые аутологичные мочевые пузыри для пациентов, нуждающихся в цистопластике [см. Комментарий]

,

Lancet

,

2006

, vol.

367

(стр.

1241

—

6

) 154« и др.

Микроматричный анализ гладкой мускулатуры мочевого пузыря человека

,

BJU Int

,

2008

, vol.

101

(стр.

100

—

5

) 155,,, et al.

Дифференциально экспрессируемые генные сети в культивируемых гладкомышечных клетках нормального и невропатического мочевого пузыря

,

J Smooth Muscle Res

,

2007

, vol.

43

(стр.

55

—

72

) 156,,.

Стволовые клетки печени: потенциальный источник гепатоцитов для лечения заболеваний печени человека [см. Комментарий]

,

Artif Organs

,

2001

, vol.

25

(стр.

513

—

21

) 157« и др.

Стволовые клетки и клетки-предшественники при почечной недостаточности

,

Kidney Int

,

2005

, vol.

68

(стр.

1932

—

6

)

© Автор 2011.Опубликовано Oxford University Press. Все права защищены. Для получения разрешений обращайтесь по электронной почте: [email protected]

Динамическая персистенция внутриклеточных бактериальных сообществ UPEC в модели мочевого пузыря человека инфекции мочевыводящих путей

В нашей модели чипа мочевого пузыря человека мы резюмируем ключевые аспекты физиологии мочевого пузыря, имеющие отношение к изучению самых ранних стадий инфекции UPEC и формирования IBC. Поэтому поверхностные эпителиальные клетки мочевого пузыря, клетки первого типа, обычно инфицированные UPEC, культивировали как в токе в разбавленной объединенной моче, так и в совместном культивировании с эндотелиальными клетками микрососудов мочевого пузыря.Здесь была адаптирована возможность применять циклическое механическое растяжение к мембране PDMS, изначально разработанное для имитации дыхательного движения в легких (Huh et al., 2010) или перистальтического движения в кишечнике (Kim and Ingber, 2013). имитировать медленное расширение и быстрое сокращение цикла мочеиспускания. Мы демонстрируем способность выполнять несколько рабочих циклов при одновременной визуализации инфицированного устройства с помощью долгосрочной покадровой визуализации — технический прогресс, которого трудно достичь с эксплантатами мочевого пузыря (Justice et al., 2004) или другие исследования in vitro инфекции UPEC эпителиальных клеток мочевого пузыря (Andersen et al., 2012; Horsley et al., 2018; Iosifidis and Duggin, 2020; Smith et al., 2006). Используя этот подход, мы обнаружили, что общая бактериальная нагрузка внутри инфицированных чипов мочевого пузыря была значительно выше на поздней стадии инфекции, если применялся рабочий цикл, в отличие от незначительного влияния циклического растяжения на инфицирование шигеллами кишечных чипов в потоке. условий (Grassart et al., 2019). Точные механизмы, лежащие в основе этого явления, еще предстоит изучить, но растет понимание роли механических сил в регулировании врожденной иммунной функции (Solis et al., 2019). Наши результаты демонстрируют способность модели чипа мочевого пузыря улавливать эти взаимодействия между механическими функциями, физиологией и инфекцией, в отличие от других моделей инфекции, о которых сообщалось до сих пор.

Основное внимание в моделях in vitro, разработанных до сих пор, было направлено на изучение конкретных аспектов инфекции UPEC, таких как роль стратифицированной архитектуры мочевого пузыря (Horsley et al., 2018) или влияние мочеиспускания на формирование IBC (Andersen et al. ., 2012; Иосифидис, Дуггин, 2020).Однако миграцию иммунных клеток в мочевой пузырь трудно воспроизвести в этих моделях, и во многих из этих систем визуализация живых клеток остается технически сложной задачей (Horsley et al., 2018; Smith et al., 2006). Кроме того, модели теперь позволяют механические манипуляции с совместной культурой клеток. В этом смысле модель мочевого пузыря-чипа дополняет эти существующие подходы, предоставляя эти дополнительные функции. Дальнейшее развитие, потенциально за счет комбинации подходов органоид и орган на чипе, могло бы привести к развитию полностью стратифицированного уроэпителия на чипе.

Нейтрофилы являются первыми ответчиками на инфекцию UPEC (Abraham and Miao, 2015; Haraoka et al., 1999), и миграция нейтрофилов включает серию шагов, которые начинаются с прикрепления к эндотелию под током, миграции на эндотелиальной поверхности, диапедеза через барьер эпителиально-эндотелиальных клеток и движение к месту инфекции (Ley et al., 2007; Nourshargh et al., 2010). Человеческие нейтрофилы в модели чипа мочевого пузыря воспроизводят все эти фенотипы и выполняют быстрый диапедез к участкам инфекции.На эпителиальной стороне нейтрофилы образовывали скопления, похожие на рой, некоторые из которых генерировали миелопероксидазу и нейтрофильную эластазу-положительные NET-подобные структуры, которые простираются на многие десятки микрон (Metzler et al., 2011; Papayannopoulos et al., 2010), что свидетельствует о том, что сильная антимикробная активность. Однако нейтрофильный контроль инфекции на кристалле является частичным; возможно, это связано с неограниченным ростом большого количества внеклеточных бактерий и, в некоторых случаях, усугубляется потерей некоторых нейтрофилов из-за потока в эпителиальном канале.Другим фактором, способствующим этому, потенциально может быть архитектура мембраны PDMS, которая позволяет диапедез нейтрофилов только в фиксированных пространственных положениях на чипе. На миграцию нейтрофилов также может влиять относительная жесткость мембраны PDMS. Тем не менее, демонстрация образования NET согласуется с наличием этих структур как на мышиной модели (Ermert et al., 2009), так и в моче инфицированных пациентов (Yu et al., 2017) и предполагает, что модель способен резюмировать важные аспекты болезни.Это также важный шаг вперед в использовании подходов «орган на чипе» для повторения образования NET при инфекционных заболеваниях.

IBC образуются сразу после заражения и до введения нейтрофилов. Однако идентификация архитектуры IBC с высокой степенью достоверности была возможна только после первоначального лечения высокой дозой антибиотика, который уничтожил внеклеточные планктонные бактерии и улучшил оптическую визуализацию бактерий, прикрепленных к эпителиальным клеткам или внутри них.Эта методология позволила нам зафиксировать полный цикл роста IBC от небольшого количества бактерий до большой биопленки с последующим высвобождением посредством выделения и филаментации. Важно отметить, что компактная природа устройства позволила нам визуализировать несколько IBC одновременно на одном чипе с высоким временным разрешением, одновременно имитируя циклы наполнения и опорожнения мочевого пузыря, чего трудно достичь в эксплантатах мочевого пузыря (Justice et al., 2004) или модельные системы in vitro монокультуры мочевого пузыря (Andersen et al., 2012; Иосифидис и Дуггин, 2020). Наши наблюдения подтверждают очень динамичный характер этих структур; рост был асинхронным и гетерогенным, а результаты включали отслаивание, отслоение и филаментацию бактерий (Hunstad and Justice, 2010; Justice et al., 2004; Scott et al., 2015). Примечательно, что линька и отшелушивание не были взаимоисключающими на протяжении периода наших наблюдений — мы приводим примеры IBC, которые выделяют бактерии и сокращаются в объеме перед отшелушиванием.

Несмотря на то, что IBC четко признаны ключевыми игроками в раннем заражении, их вклад в развитие устойчивости до конца не изучен.Например, Blango и Mulvey, 2010 показали, что инкубация эксплантатов мочевого пузыря, содержащих IBC, с высокой дозой антибиотиков в течение 18 часов приводила к значительной стерилизации этих структур, и пришли к выводу, что другие популяции, особенно покоящиеся резервуары (Mysorekar and Hultgren, 2006) может сыграть большую роль в создании устойчивых популяций. Однако фармакокинетические профили большинства антибиотиков в организме хозяина не зависят от времени. Например, в случае ампициллина стандартная схема лечения ампициллином обычно представляет собой болюсное введение 250–500 мг антибиотика каждые 6 часов.В сыворотке крови пик концентрации ампициллина составляет C _max ~ 3–40 мкг / мл, что в 1,5–20 раз превышает МИК, измеренную в сыворотке крови человека (Bryskier, 2020; Putrinš et al., 2015). Поэтому мы выбрали концентрации, которые отражают эти воздействия антибиотиков (мы использовали ампициллин при 40-кратной МПК, измеренной в среде эндотелиальных клеток). Концентрация ампициллина в крови быстро снижается с периодом полувыведения от 60 до 90 минут с характерным фармакокинетическим / фармакодинамическим профилем.Этот период хорошо моделируется нашим экспериментальным протоколом, где фазы с высокой концентрацией ампициллина чередуются с периодами без антибиотика. Таким образом, мы можем смоделировать доставку двух последовательных доз антибиотика и обнаружить, что IBC обеспечивают существенную защиту от стерилизации за счет короткой продолжительности лечения высокими дозами антибиотиков и во многих случаях повторного роста бактерий после двух последовательных циклов введения антибиотиков. Примечательно, что в небольших «ранних IBC» рост бактерий продолжается в течение всего периода введения ампициллина, что позволяет предположить, что неповрежденная природа клеточной мембраны, вероятно, снижает эффект препарата.Хотя фосфомицин имеет другой фармакокинетический / фармакодинамический профиль, он обладает повышенной проницаемостью для клеток. Тем не менее, наши результаты показывают, что бактерии в IBC могут возобновить рост после двух последовательных 3-часовых воздействий фосфомицина в концентрациях, указанных в моче (Bergan, 1990). В совокупности эти результаты предполагают, что при инфекции ИМП у пациентов ИБК могут продолжать играть роль в повторном посеве участков инфекции в течение значительного периода после начала лечения антибиотиками. Это имеет особенно важное значение в отношении соблюдения режима приема антибиотиков, поскольку пролиферирующие IBC могут быстро повторно засеять участки инфекции по всему мочевому пузырю, если дозы антибиотика пропущены.Эти уникальные возможности чипа мочевого пузыря для реалистичного моделирования схем лечения антибиотиками для IBC могут быть использованы в будущем для скрининга соединений (Spaulding et al., 2017) и определения оптимальных режимов лечения антибиотиками, которые могут устранить устойчивые популяции бактерий в IBC или изменить динамика взаимодействия хозяин-патоген при ИМП.

Таким образом, модель чипа мочевого пузыря включает аспекты физиологии мочевого пузыря, очень важные для ранней инфекции UPEC, в платформе, пригодной для долгосрочной визуализации живых клеток, а также для введения антибиотиков и терапевтических средств физиологически релевантным образом.

No related posts.