Mechanismy vaskularizace v tkáňovém inženýrství kůže

Abstract

Tissue engineering is a multidisciplinary field dealing with the fabrication of artificial tissue substitutes for regenerative medicine. Current regenerative medicine uses various types of tissue grafts, which have different advantages and disadvantages depending on their origin, such as insufficient amount of replacement tissue when using autologous grafts or immunogenicity of allogeneic or xenogeneic grafts. An alternative could be artificial tissue replacement. Artificial tissue constructs may consist of a non-living matrix and a cellular component. The cellular component may remodel the construct, form a functional part of the construct, or help integrate the construct into the host body. A significant problem in the formation of such replacements is sufficient vascularization. It is essential to keep cells in larger tissue constructs alive. Vascularization can be enhanced by the addition of vascular endothelial cells that can form capillaries independently within the construct. Vascular formation can also be aided by angiogenic growth factors by their direct application to the construct or by their formation, e.g. in stem cells cultured in the construct. Another approach is 3D bioprinting, allowing direct placement of specific cell types, growth factors or biomaterials in the construct. This...

Tkáňové inženýrství je multidisciplinární obor zabývající se tvorbou umělých tkáňových náhrad pro účely regenerativní medicíny. Ta v současnosti využívá různých typů tkáňových štěpů, které mají v závislosti na svém původu různé výhody a nevýhody, např. nedostatečné množství tkáně v případě autologních štěpů nebo imunogenicita allogenních či xenogenních štěpů. Alternativou by mohla být právě uměle vytvořená tkáňová náhrada. Umělé tkáňové konstrukty mohou být tvořeny neživou matricí a buněčnou složkou, která může konstrukt remodelovat, tvořit funkční součást konstruktu nebo napomáhat integraci konstruktu do těla hostitele. Významným problémem při tvorbě a následném využití takovýchto náhrad je jejich dostatečné cévní zásobení. Vaskularizace konstruktu je nezbytně nutná pro udržení životaschopnosti buněk ve větších tkáňových konstruktech. Vaskularizaci lze podpořit přidáním buněk cévního endotelu, které mají schopnost v konstruktu samostatně tvořit kapiláry. Tvorbě cév lze také pomoci angiogenními růstovými faktory, a to buď jejich přímou aplikací do konstruktu, nebo jejich tvorbou např. v kmenových buňkách kultivovaných v konstruktu. Další možností, jak napomoci vaskularizaci konstruktu, je 3D biotisk umožňující přímé umístění konkrétních buněčných typů, růstových faktorů nebo biomateriálů v...