Complexul ombilico-placentar – sursă de grefare tisulară și celulară: Teză de doctor în științe medicale : 311.01 – Anatomia omului

Abstract

Structura tezei: introducere, 5 capitole, concluzii generale şi recomandări, bibliografie din 204 titluri, 118 pagini de text de bază, 56 figuri, 19 tabele, 2 anexe. Rezultatele obţinute au fost publicate în 9 lucrări ştiinţifice. Cuvinte cheie: placentă, cordon ombilical, membrana amniotică, artere ombilicale decelularizate, celule stem mezenchimale, inginerie tisulară, grefă tisulară, grefă celulară. Scopul lucrării: Determinarea particularităţilor structurale ale componentelor complexului ombilico-placentar (cordonului ombilical și placentei) în vederea identificării posibilității de obţinere a grefelor tisulare şi celulare pentru ulterioara lor transplantare. Obiectivele cercetării: Identificarea aspectelor particulare ale arhitecturii vasculare placentare. Descrierea și determinarea modelelor de distribuție ale fibrelor de colagen tip I și tip III în cadrul cordonului ombilical și placentei. Studierea particularutăților morfologice și morfometrice ale vaselor ombilicale. Identificarea metodelor optimale de decelularizare pentru arterele ombilicale cu studierea ulterioară a proprietăților lor biomecanice. Studiul imunohistochimic al componentei celulare stromale (CD34, CD105, AC133, D2-40, VEGFR-2) în structurile complexului ombilico-placentar. Noutatea şi originalitatea ştiinţifică: A fost redusă semnificativ durata expunerii fragmentelor vasculare la acțiunea toxică a solvenților utilizați în procedeele de decelularizare. A fost demonstartă eficiența metodei de decelularizare cu detergenți comparativ cu alte metode (enzimatică, combinată). A fost identificat testul de resitență cu cea mai mare valorare practică care evidențiază modificările scheletului colagenic post decelularizare. A fost adaptat procedeul tehnicii de corozie pentru placentă, cu elaborarea de recomandări. Au fost descrise modelele de distribuție a fibrelor de colagen de tip I și tip III. A fost confirmată heterogenitatea populației de celule stem din cadrul substanței gelatinoase cu prezența celulelor stem hematogene în țesuturile fixe ale cordonului ombilical, sugerând folosirea lor în regenerările tisulare. Problema ştiinţifică importantă soluționată: Componenta celulară a zonei periferice din cadrul substanței gelatinoase Wharton expresează combinația de markerii CD105+, CD34+, AC133+, D2-40+, VEGFR-2+. Metoda chimică utilizată pentru decelularizarea arterelor ombilicale, ce implică utilizarea soluției de detergent de 1% dodecil sulfat de sodiu (SDS), s-a dovedit a fi cea mai eficientă în eliminarea celulelor și obținerea unei structuri omogene. Vasele ombilicale decelularizate prezintă proprietăți mecanice și morfologice favorabile, ceea ce le face potrivite pentru utilizarea ca grefe în ingineria tisulară. Semnificaţia teoretică și valoarea aplicativă a lucrării: Studiul evidențiază potențialul terapeutic al arterelor ombilicale, precum și importanța substanței Wharton, ca sursă valoroasă de celule stem pluripotente. Identificarea microveziculelor extracelulare și prezența spațiilor veziculoase intermusculare sugerează că cordonul ombilical reprezintă un depozit de substanțe biologic active. Diversitatea profilului molecular al celulelor stromale cu potențial de celulă stem din complexul ombilico-placentar deschide posibilități pentru multiple aplicații terapeutice. Implementarea rezultatelor ştiinţifice: Rezultatele studiului dat au fost implementate în activitatea didactică și ştiinţifică a Catedrei de histologie, citologie şi embriologie, Laboratorului de ingenerie tisulară și culturi celulare şi Laboratorului de morfologie al USMF “Nicolae Testemiţanu”.

Thesis structure: introduction, 5 chapters, general conclusions and recommendations, bibliography of 204 titles, 118 pages of main text, 56 figures, 19 tables, 2 appendices. The obtained results have been published in 9 scientific papers. Keywords: placenta, umbilical cord, amniotic membrane, decellularized umbilical arteries, mesenchymal stem cells, tissue engineering, tissue graft, cell graft. The purpose of the research: Determination of the structural peculiarities of the components of the umbilico-placental complex (umbilical cord and placenta) in order to identify the possibility of obtaining tissue and cellular grafts for their subsequent transplantation. The research objectives: Identification of particular aspects of placental vascular architecture. Description and determination of the distribution patterns of collagen fibers types I and III within the umbilical cord and placenta. Studying the morphological and morphometric peculiarities of the umbilical vessels. Identification of optimal decellularization methods for umbilical arteries with subsequent study of their biomechanical properties. Immunohistochemical study of the stromal cellular component (CD34, CD105, AC133, D2-40, VEGFR-2) within the structures of the umbilico-placental complex. The scientific novelty and originality: The duration of exposure of the vascular fragments to the toxic action of solvents used in decellularization procedures has been significantly reduced. The effectiveness of the detergent-based decellularization method has been demonstrated compared to other methods (enzymatic, combined). The practical value of the resistance test highlighting post-decellularization changes in the collagen framework has been identified. The corrosion technique procedure has been adapted for the placenta, with recommendations developed. The distribution patterns of type I and tip III collagen fibers were described. The heterogeneity of the stem cell population within the Wharton's jelly has been confirmed with the presence of hematogenous stem cells in the fixed tissues of the umbilical cord. suggesting their use in tissue regeneration. The scientific solved problem: The cellular component of the peripheral region within Wharton's jelly expresses a combination of markers CD105+, CD34+, AC133+, D2-40+, VEGFR-2+. The chemical method used for decellularizing umbilical arteries, involving the use of a 1% sodium dodecyl sulfate (SDS) detergent solution, has proven to be the most efficient in removing cells and obtaining a homogeneous structure. The decellularized umbilical arteries exhibit favorable mechanical and morphological properties, rendering them suitable for use as grafts in tissue engineering. The theoretical significance and applicative value of the research: the study highlights the therapeutic potential of umbilical arteries, as well as the importance of Wharton's jelly as a valuable source of pluripotent stem cells. The identification of extracellular microvesicles and the distinctive characteristics of umbilical vessels suggest that the umbilical cord represents a repository of biologically active substances. The diversity of the molecular profile of stromal cells within the umbilico-placental complex opens up possibilities for wider therapeutic applications. The implementation of scientific results: The obained results of this research were implemented in the teaching and scientific activity of the Department of Histology, cytology and embryology, the Laboratory of tissue engineering and cell cultures and the Morphology Laboratory of USMF "Nicolae Testemițanu".

Структура диссертации: введение, 5 глав, общие выводы и рекомендации, библиография из 204 наименований, 118 страницы основного текста, 56 рисунков, 19 таблиц, 2 приложения. Полученные результаты были опубликованы в 9 научных статьях. Ключевые слова: плацента, пуповина, амниотическая мембрана, децеллюляризированные пупочные артерии, мезенхимальные стволовые клетки, тканевая инженерия, тканевой трансплантат, клеточный трансплантат.

Цель исследования: Определение структурных особенностей компонентов плацентарно- пупочного комплекса (пуповина и плацента) с целью выявления возможности получения

тканевых и клеточных трансплантатов для их последующей трансплантации. Задачи исследования: Выявление особенностей сосудистой архитектуры плаценты. Описание и определение моделей распределения коллагеновых волокон I и III типов в пуповине и плаценте. Изучение морфологических и морфометрических особенностей сосудов пуповины. Определение оптимальных методов децеллюляризации артерий пуповины с последующим изучением их биомеханических свойств. Иммуногистохимическое исследование стромального клеточного компонента (CD34, CD105, AC133, D2-40, VEGFR-2) в структурах плацентарно-пупочного комплекса. Новизна и оригинальность исследований: Значительно сокращена продолжительность воздействия на сосудистые фрагменты токсического действия растворителей, используемых в процедурах децеллюляризации. Доказана эффективность детергентного метода децеллюляризации по сравнению с другими методами (ферментативными, комбинированными). Выявлен тест на резистентность с наивысшей практической ценностью, который подчеркивает изменения в коллагеновом каркасе вследствие децеллюляризации. Адаптирован процесс методики коррозии плаценты с разработкой рекомендаций. Описаны модели распределения коллагеновых волокон типа I и III. Гетерогенность популяции стволовых клеток в составе студенистой субстанции была подтверждена наличием гематогенных стволовых клеток в фиксированных тканях пуповины. Решённая научная задача: Клеточная составляющая периферической зоны в пределах студенистой субстанции Вартонова выражает комбинацию маркеров CD105+, CD34+, AC133+, D2-40+, VEGFR-2+. Химический метод декеллюляризации пуповинных артерий, включающий использование 1% раствора додецилсульфата натрия (SDS), доказал свою наибольшую эффективность в удалении клеток и получении однородной структуры. Декеллюляризованные пуповинные артерии обладают благоприятными механическими и морфологическими свойствами, что делает их подходящими для использования в качестве трансплантатов в тканевой инженерии. Теоретическая и практическая значимость работы: Исследование подчеркивает терапевтический потенциал пуповинных артерий, а также важность студенистой субстанции Вартонова как ценного источника плюрипотентных стволовых клеток. Выявление междклеточных микровезикул и характерных особенностей пуповинных сосудов предполагает, что пуповина представляет собой хранилище биологически активных веществ. Разнообразие молекулярного профиля стромальных клеток плацентарно-пупочного комплекса открывает возможности для более широких терапевтических применений. Внедрение научных результатов: Результаты исследования внедрены в научно-учебном процессе на Кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии, Лаборатории тканевой инженерии и клеточных культур и Лаборатория морфологии ГУМФ им. «Николае Тестемицану».