Научная статья на тему 'Антиоксидант n-ацетил-l-цистеїн як фактор підвищення збереженості та життєздатності ядровмісних клітин кордової крові, кріоконсервованих з ДМСО'

Антиоксидант n-ацетил-l-цистеїн як фактор підвищення збереженості та життєздатності ядровмісних клітин кордової крові, кріоконсервованих з ДМСО Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
63
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
кордова кров / ядровмісні клітини / антиоксидант / диметилсульфоксид / кріоконсервування. / cord blood / nucleated cells / antioxidant / dimethylsulfoxide / cryopreservation

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Бабійчук Л. О., Макашова О. Є., Зубова О. Л., Зубов П. М.

У роботі представлено практичне обґрунтування ефективності використання антиоксиданту N-ацетил-L-цистеїну в кріозахисних розчинах для кріоконсервування ядровмісних клітин кордової крові. Показано, що внесення даного антиоксиданту в концентрації 10-15 мМ сприяє значимому зниженню рівня активних форм кисню в клітинах і як наслідок до підвищення показників збереженості та життєздатності ядровмісних клітин кордової крові після розморожування.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Бабійчук Л. О., Макашова О. Є., Зубова О. Л., Зубов П. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANTIOXIDANT N-ACETYL-L-CYSTEINE AS A FACTOR FOR ENHANCE SAFETY AND VIABILITY OF CORD BLOOD NUCLEATED CELLS CRYOPRESERVED WITH DMSO

With increasing frequency of clinical use of cord blood (CB) preparations there was necessary to accumulate a large number of doses. The solution to this problem is possible only if the storage of cells is in frozen state at a temperature of liquid nitrogen. However, freezing and thawing processes lead to the development of metabolic disorders in cells, one of the reasons of which may be the accumulation of high concentrations of reactive oxygen species (ROS). Prevention the accumulation of ROS is possible by adding antioxidants to the cryoprotective medium, one of antioxidants is N-acetyl-L-cysteine (AC). Thus the purpose of this work is to evaluate the effect of different concentrations of N-acetyl-L-cysteine on the number of cord blood nucleated cells (NC) with high level of ROS, and their safety and viability before and after cryopreservation with DMSO. Estimation of CB NCs number with excessive ROS content before and after cryopreservation showed that the addition of DMSO shifts prooxidant-antioxidant balance in cells with the development of stress reaction such as the formation of excess ROS (10,3±1,8%). As a result of freezing and thawing a large increase of ROS was observed in CB NCs (20,6±2,1) as compared to those obtained before the cryopreservation. Safety and viability indexes during preservation by cell suspension freezing with 7.5% DMSO were 78,0±2,1% and 78,9±3,2%, respectively. Adding AC to the cryopreservation environment was cause of reducing intracellular ROS content in cryopreserved cells as compared with data without adding antioxidant. The smallest CB NCs number with excessive ROS content was during cryopreservation in cryoprotective solution containing 10 or 15 mM AC (not more than 9% of the cells). It should also be noted that the CB NCs safety and viability indexes were higher by 7-10% as compared with samples without adding AC. Thus, N-acetyl-L-cysteine can activate of antioxidant processes in cells during cryopreservation, which help prevent the development of oxidative stress, reduction of ROS in cells and, consequently, improve their safety and viability.

Текст научной работы на тему «Антиоксидант n-ацетил-l-цистеїн як фактор підвищення збереженості та життєздатності ядровмісних клітин кордової крові, кріоконсервованих з ДМСО»

© Бабмчук Л. О., Макашова О. е., Зубова О. Л., Зубов П. М. УДК 612.649.011.87:577.151.042:615.014.41

БабйчукЛ. О., Макашова О. £., Зубова О. Л., Зубов П. М.

АНТИОКСИДАНТ М-АЦЕТИЛ-ЬЦИСТЕШ ЯК ФАКТОР П1ДВИЩЕННЯ ЗБЕРЕЖЕНОСТ1 ТА ЖИТТ6ЗДАТНОСТ1 ЯДРОВМ1СНИХ КЛ1ТИН КОРДОВО'ГКРОВ1, КР1ОКОНСЕРВОВАНИХ З ДМСО

1нститут проблем крiобiологГГ i крюмедицини НАН УкраГни (м. XapKiB)

pmzubov@mail.ru

Дана робота виконана у вщповщност з плано-вою тематикою науково-дослщно! роботи вiдцiлу крiоцитологiI та юльюсно! морфологiI «Вивчення механiзмiв модифiкацiI структурних параметрiв та метаболiчного стану ядровмюних клiтин кордово! та еритроцитв донорсько! кровi пiд впливом рiз-них крiозахисних розчинiв та низьких температур», № державно! реестраци 011411001320.

Вступ. Довгий час трансплантацiя клггин юстко-вого мозку була единим загальновизнаним методом л^вання багатьох злояюсних захворювань системи кровотворення [16]. Однак у зв'язку зi складнiстю пщбору HLA-сумiсного донора виникла необхiднiсть пошуку альтернативного джерела гемопоетичних клiтин попередниюв (ГКП) [10]. Перша успiшна тран-сплантацiя ГКП кордово! кровi (КК) дитин з анемiею Фанконi [6] стала вщправною точкою для збтьшення обсягiв !! трансплантацi! i створення мережi крюбан-кiв [1]. На даний час транспланта^я ГКП КК визнана стандартною практикою лкування бтьше 80 тяжких захворювань, зокрема хвороби кров^ iмунно! системи та ш. На сьогоднi проводяться активы доотджен-ня з розробки протоколiв лiкування дитячого церебрального паралiчу, хвороби Альцгеймера, дiабету, захворювань серця й печЫки, м'язово! дистрофi!, хвороби Парюнсона, розсiяного склерозу, пошко-джень хребта та iнших захворювань [2].

Використання КК для трансплантацп ГКП мае значн переваги в порiвняннi з кiстковим мозком або мобгтзованою периферичною кров'ю: легкiсть забору, вщсутнють ризику для матерi та новонаро-дженого, мiнiмiзацiя ймовiрностi iнфiкування при трансплантаци, а також зниження ризику розвитку реакци «трансплантат проти хазя!на» [8].

Зi збiльшенням частоти ключного використання КК виникла необхщнють накопичення велико! кiлькостi доз. Виршення цього завдання можливе лише за умови довгострокового збертання кJliтин в замороженому станг Слiд зазначити, що методи крiоконсервування ядровмiсних кJliтин (ЯВК) КК, в тому чи^ i гемопоетичних кJliтин попередникiв, були розроблен емпiрично i базувалися на техноло-гiях, що застосовуються для юсткового мозку з ви-користанням проникаючого крюпротектора ДМСО в кiнцевих концентра^ях 5-10% [9]. Однак крюкон-сервування за цими протоколами може призводити до загибелi до 50% популяци клггин, а враховуючи обмежений обсяг КК при заготвл^ таю втрати не-

приинятн! I можуть призвести до «неспроможност!» трансплантата [3]. Таю значн втрати в процес1 замо-рожування-в1д1гр1вання можуть бути пов'язан1 з роз-витком метабол1чних порушень, яю е насл1дком накопичення в клггинах високих концентрац1И активних форм кисню (АФК) [12]. Тому технологи крюконсер-вування ЯВК КК необхщно оптим1зувати для даного типу кттин, що дозволить уникнути або сповтьнити розвиток окисного стресу. Одним 1з шлях1в запобг гання накопичення велико! юлькост АФК може бути внесення до крюзахисного середовища антиокси-дант1в, одним з яких е Ы-ацетил-_-цисте!н (АЦ) [5].

Виходячи з цього, метою даного дослщження була оцшка впливу Ы-ацетил-_-цисте!ну на вм1ст активних форм кисню, збереженють та життездатнють ядровм1сних кттин кордово! кров1 п1сля крюконсер-вування в крюзахисних середовищах з р1зними кон-центрац1ями ДМСО.

Об'ект i методи дослщження. У робот вико-ристовували КК людини, отриману п1сля нормальних полопв, при наявност1 1нформовано! згоди породтлг Матер1ал було заготовлено на консервант! «Глюгщир» («Б1офарма», Укра!на). Фракц1ю ЯВК КК видтяли методом седиментацп з використанням 6%-го розчину пол1глююну з м. в. 60000 (ВАТ «Бюх1мк», Рос1я). Видг лен1 кттини обробляли 25%-м розчином ДМСО, при-готованому на пол1глюк1н1, до юнцевих концентрац1И в проб1 5%, 7,5% i 10%, в1дпов1дно. Кл1тинн1 суспензп, оброблен1 вiдповiдними концентрацiями ДМСО, переносили до крiопробiрок фiрми «NUNC» (Даыя) об-сягом 1,8 мл. Зразки крюконсервували в програмно-му заморожувачi «Cryoson» (Нiмеччина) зi швидюстю 1-3 град/хв до -80°С з наступним зануренням у рiдкиИ азот (-196°С). Вiдiгрiвання здiИснювали при 37°С на водянiИ банi при постмному погоИдуваннi до зник-нення твердо! фази. У робот використовували анти-оксидант Ы-ацетил-1_-цисте!'н («Sigma») в концентра-цiях 5; 10; 15 i 30 ммоль/л.

Абсолютну кiлькiсть кттин пiдраховували в каме-рi Горяева згщно стандартно! методики [4]. Збере-ження кттин в дослiджуваному зразку обчислюва-ли як вiдношення юлькост кттин в дослiджуваному зразку до юлькост кттин у контролi, помножено-му на 100. Життездатнiсть CD45+-кттин оцшюва-ли за стандартним ISHAGE (International Society of Hematotherapy and Graft Engineering) протоколом з використанням моноклонального антитiла CD45FITC i ДНК-барвника 7-амЫоактшомщЫа D (7AAD) [14].

Вiдсоток життездатних клiтин (CD45+7AAD-) ви-значали за цитограмами в координатах CD45FITC i 7AAD. Результати вимiрювань оцiнювали за допо-могою програмного забезпечення CELLQuest Pro («BD», США). Кiлькiсть кттин з надмiрним вмiстом АФК в кттинах визначали на проточному цитофлуо-риметрií FACS Calibur («BD», США) за накопиченням в них високолюмЫесцентного 2',7'^хлорофлурес-цеiна (DCF) («Sigma»). Кттинами з надмiрним вмю-том АФК вважалися поди з Ытенсивнютю флуорес-ценцií на FL1-каналi, що перевищуе значення 102 по логарифмiчнiй шкалi цитограми.

Статистичну обробку результатiв проводили методом Стьюдента-Фшера з використанням програ-ми Excel («Microsoft», США).

Результати дослщжень та Тх обговорення. Для крiоконсервування ЯВК КК використовували крюзахисы розчини, що мiстять ДМСО в юнцевих концентрацiях 5; 7,5 i 10%. Результати експеримен-^в продемонстрували найвищi показники збереже-ност та життездатностi при заморожуваннi суспензп клiтин з 7,5%-м розчином ДМСО (табл. 1), що вщ-повщае даним iнших крiобанкiв [11].

Таблиця 1.

Збережешсть та життездатшсть ЯВК КК пiсля заморожування з ДМСО рiзноY концентрацГТ

з ушкоджувальними властивостями i токсичних про-дуктiв окислення. У результат вiдбуваеться деструк-^я внутрiшньоклiтинних органел та загибель ^тин [17].

Проведенi нами дослiдження з визначення кшь-костi ЯВК КК з надмiрним вмiстом АФК до та пюля крiоконсервування показали, що при додаванн ДМСО змiщуеться прооксидантно-антиоксидантна рiвновага в клiтинах з розвитком стрес-реакцп у ви-глядi утворення надлишково') кiлькостi АФК, причому цей процес безпосередньо залежить вщ концентра-цп ДМСО (табл. 2).

Таблиця 2.

Кшькють клiтин з надмiрним вмiстом АФК до та шсля заморожування-вiдiгрiву в залежностi вiд концентрацГТ ДМСО

Концентрац1я ДМСО, % До заморожування П1сля розморожування

5 7,5±2,1 29,5±2,7

7,5 10,3±1,8 20,6±2,1*

10 12,4±1,3 21,2±1,7*

Концентрац1я ДМСО, % Збережешсть, % Життездатн1сть, %

5 63,2±2,5 75,2±3,9

7,5 72,1±3,2* 78,5±4,2

10 73,4±2,1* 76,9±3,1

Прим1тка: * - значимо по вщношенню до розчину ДМСО 5% з р1внем р<0,05.

На наступному етат роботи оц1-нювали юльюсть кл1тин, що мютять надм1рну кшьюсть АФК. Даш сполу-ки являють собою пром1жш метабо-пп\л, що беруть участь як у ф1зюло-пчних, так \ патолопчних процесах. Генерац1я пом1рних кшькостей АФК необхщна для пщтримки ф1зюло-пчного стану кл1тин вс1х титв [12]. Однак, якщо кшьюсть АФК досягае певноТ критично)' позначки, то у силу свое)' високоУ реакцмноТ здатност1, вони стають досить небезпечними для кл1тин, що може призвести до оксидативного стресу. Причинами цього явища може бути як порушен-ня функци м1тохондр1й, так \ прип-п-чення ендогенних антиоксидантних систем, що нейтрал1зують вшьш радикали. Утвореш активы форми кисню викликають перекисну мо-дифкацю л1пщ1в, що призводить до утворення втьнорадикальних форм ненасичених жирних кислот

Примака: * - значимо по вщношенню до розчину ДМСО 5% з рiвнем р<0,05.

Пiсля заморожування-вiдiгрiвання спостер^а-еться бiльш виражене збiльшення вмюту АФК в ЯВК КК порiвняно з даними, отриманими до крюконсер-вування. Максимальна кiлькiсть клiтин з надмiрним вмiстом АФК була при крюконсервуванш з ДМСО в концентраци 5%. Даш, отримаш при заморожуван-ш з 7,5 \ 10% ДМСО, достов1рно не вщр1знялися.

Антиоксидантна система кл1тини мютить сполу-ки, здатш гальмувати або знижувати ¡нтенсивнють вшьнорадикального окислення \ нейтрал1зовувати його шляхом обмЫу свого атома водню на кисень втьних радикал1в (реакц1я вщновлення). Антиокси-

ОмМ 5мМ 10 м М 15мМ ЗОмМ

Концентр ащя N - ацетил - L-цист еша

■ 5% ДМСО ■ 7,5% ДМСО иЮ%ДМС0

Рис. 1. Кшьюсть ЯВК КК з надмiрним вмiстом АФК пiсля крюконсервування в залежностi вiд концентрацГТ ДМСО та М-ацетил-Ь-цисте'шу

Прим1тка: * - значимо по вщношенню до розчину ДМСО 5% з рiвнем р<0,05.

данти можуть «знешкоджувати» В1льн1 радикали ще до розвитку ефекту ушкодження б1омолекул, I Тх д1я спрямована проти вс1х вид1в радикал1в, що утворю-ються в кл1тин1 [7]. Одним з таких антиоксидант1в е попередник глутатюну Ы-ацетил-ЬцистеТн. Це го-ловний кп1тинний в1дновник, а його вм1ст у кл1тиш вищий, н1ж б1пьш1сть шших орган1чних речовин. В1н прямо вщновлюе АФК, перекисн1 спопуки I знешко-джуе вторинш метаболии окисления [13].

Отримаш нами результати вказують на те, що при крюконсервуванш ЯВК КК з ДМСО збшьшуеть-ся вмют АФК, тому було доцшьно внести до крюза-хисного середовища антиоксидант. У зв'язку з цим на наступному етат була проведена сер1я експери-мент1в з визначення оптимально! концентраци АЦ. Ми використовували АЦ в концен-тращях 5; 10; 15 \ 30 мМ. Встанов-лено, що АЦ, який було додано до середовища крюконсервування, сприяе зниженню внутр1шньокл1-тинного вмюту АФК в крюконсер-вованих клп"инах пор1вняно з дани-ми без додавання антиоксиданту (рис. 1).

Слщзазначити, що концентращя АЦ 5мМ при додаванш до суспен-зп клп"ин з р1зними концентращя-ми ДМСО була найменш ефектив-ною при крюконсервуванш ЯСК КК. При цьому АЦ в концентраци 30 мМ, незалежно вщ концентраци крюпротектора, виявляв меншу ефективнють щодо зниження вну-тр1шньокл1тинного вмюту АФК по-р1вняно з розчинами АЦ 10 \ 15мм. Це може бути пов'язано з порушен-ням р1вноваги м1ж окисленою та вщ-новленою формами, в результат! чого знижуеться антиоксидантна активнють вщновленого глутатюну, що сприяе генерацп АФК в клп"инах. Анал1з отриманих результате показав, що найменша кшькють ЯВК КК з надм1рним вмютом АФК була при крюконсервуванш в крюзахисному розчиш, що мютить 10 та 15 мМ АЦ в поеднанш з 7,5% або 10%-м роз-чином ДМСО. Таким чином, можна вказати на активацш АЦ антиок-сидантних процеЫв у кл1тинах, що сприяе запоб1ганню розвитку окис-ного стресу \ зниженню р1вня АФК в клп"инах.

Вщомо, що процес крюконсер-вування здатний призводити до втрати клп"ин \ порушення Тх струк-турно-функцюнального стану, що викликае зниження життездатност1 [15,18]. Тому на наступному етат була проведена сер1я експеримен-т1в з оцшки залежност1 цих пара-метр1в вщ концентраци АЦ \ ДМСО в середовищ1 крюконсервування.

Отримаш нами даш з визначення збереженост1 (рис. 2) I життездатност1 (рис. 3) ЯВК КК показали найкращ1 показники пюля кр1оконсервування з ви-користанням комб1нац1Т 7,5% -го розчину ДМСО I 10-15 мМ АЦ, хоча у випадку життездатност1 це лише тенденщя.

Таким чином, антиоксидантна д1я АЦ, що викликае зниження надм1рного вмюту АФК, сприяе пщвищенню кшькост1 збережених \ життездатних ЯВККК.

Висновки

1. Отримаш нами даш з визначення кшькост1 ЯВК ККз надм1рним вмютом АФК при р1зних концентра-щях ДМСО показали, що заморожування-вщ1гр1ван-ня призводить до збшьшення даного показника, що

ОмМ 5мМ ЮмМ 15мМ ЗОмМ

Концентрация К-ацетил-Ь-цистеша

■ 5% ДМСО ■ 7,5% ДМСО иЮ%ДМСО

Рис. 2. Збережешсть ЯВК КК теля заморожування-вщ1гр1вання залежно вщ концентраци ДМСО I Ы-ацетил-Ь-цисте'Гну

Приг/птка: * - значимо по вщношенню до кл1тин, крюконсервованих без додавання розчину Ы-ацетил-ЬцистеУну з ршнем р<0,05.

ОмМ

ЗОмМ

5мМ ЮмМ 15мМ К онцентра щя N - а цетпп-Ь-щ ют зша ■ >••.. ДМСО ■ 7.59-0 ДМСО ■ 10% ДМСО

Рис. 3. Показники життездатност ЯВК КК тсля заморожування-в^^ван-ня залежно вщ концентраци ДМСО i Ы-ацетил-Ь-цисте'Гну

Прим1тка: сумарна статистика оц1нена з р1внем значущост1 р <0,05.

може вказувати як на розвиток окисного стресу, так i на шпбування антиоксидантно'| системи.

2. Внесення до крюзахисного середовища ан-тиоксиданта N-ацетил-L-цистеша в концентраци 10-15 мМ сприяе зниженню рiвня АФК внаслщок активаци антиоксидантно'| системи i, як наслщок, збiльшенню збереженостi та життездатност ЯВК КК пiсля крiоконсервування.

Перспективи подальших дослiджень

Наступним нашим завданням буде оцiнка ефек-тивностi крюконсервування ЯВК КК в крiозахисних розчинах, що мiстять рiзнi концентраци ДМСО, а також при використанн антиоксиданта N-ацетил-L-цистешу пiсля моделювання трансфузи, що дасть можливiсть визначити вщстрочений у часi стан кли тин пюля розморожування.

^ÎTepaTypa

1. Broxmeyer H. E. Cord blood as an alternative source for stem and progenitor cell transplantation / H. E. Broxmeyer // Current. Opin-

ion. in Pediatrics.- 1995.- Vol. 7.- P. 47-55.

2. Ballen K. K. New trends in umbilical cord blood transplantation / K. K. Ballen // Blood. - 2005. - Vol.105. - P 3786-3792.

3. Cornetta K. Umbilical cord blood transplantation in adults: results of the prospective Cord Blood Transplantation (COBLT) / K. Cor-

netta, M. Laughlin, S. Carter [et al.] // Biol. Blood Marrow Transplant.- 2005.- Vol. 11, № 2.- P. 149-160.

4. Davis J. M. Basic Cell Culture. A Practical Approach. / J. M. Davis. - Oxford: Oxford University Press, 2002. - 382 p.

5. Dodd S. N - acetylcysteine for antioxidant therapy: pharmacology and clinical utility / S. Dodd, O. Dean, D. L. Copolov [et al.] //

Expert Opin Biol Ther. - 2008. - Vol.8, № 12. - P. 1955-1962.

6. Gluckman E. Hematopoietic reconstitution in a patient with Fanconi's anemia by means of umbilical-cord blood from an HLA-iden-

tical sibling / E. Gluckman, H. A. Broxmeyer, A. D. Auerbach [et al.] // N. Engl. J. Med. - 1989. - Vol.321, №17. - P. 1174-1178.

7. Halliwell B. Free radicals and antioxidants: updating a personal view / B. Halliwell // Nutr Rev. - 2012. - Vol.70, № 5. - P. 257-265.

8. Hayani A. First report of autologous cord blood transplantation in the treatment of a child with leukemia / A. Hayani, E. Lampeter,

D. Viswanatha [et al.] // Pediatrics. - 2007. Vol.119, № 1. - P. 296-300.

9. Hunt C. J. Cryopreservation of umbilical cord blood: Tolerance of CD34+ cells to multimolar dimethyl sulphoxide and the effect of

cooling rate on recovery after freezing and thawing / C. J. Hunt, S. E. Armitage, D. E. Pegg // Cryobiology. - 2003. - Vol.46, № 1. -P. 76-87.

10. lafolla M. A. Transplantation of umbilical cord blood - derived cells for novel indications in regenerative therapy or immune modulation: a scoping review of clinical studies / M. A. lafolla, J. Tay, D. S. Allan // Biol Blood Marrow Transplant. - 2014. - Vol. 20, № 1. -P. 20-25.

11. Mitrus I. A faster reconstitution of hematopoiesis after autologous transplantation of hematopoietic cells cryopreserved in 7.5% dimethyl sulfoxide if compared to 10% dimethyl sulfoxide containing medium / I. Mitrus, A. Smagur, S. Giebel [et al.] // Cryobiology. - 2013. - Vol.67, N3. - P. 327-331.

12. Ray P. D. Reactive oxygen species (ROS): homeostasis and redox regulation in cellular signaling / P. D. Ray, B. W. Huang, Y Tsuji // Cell Signal. - 2012. - Vol. 24, № 5. - P. 981-990.

13. Rushworth G. F. Existing and potential therapeutic uses for N - acetylcysteine: the need for conversion to intracellular glutathione for antioxidant benefits / G. F. Rushworth, I. L. Megson. // Pharmacol Ther. - 2014. - Vol. 141, № 2. - P. 150-159.

14. Schmid I. Dead cell discrimination with 7 - amino - actinomycin D in combination with dual color laser flow cytometry / I. Schmid, W. J. Krall, C. H. Uittenbogaart // Cytometry. - 1992. - Vol.13. - P. 204-208.

15. Thannickal V. J. Reactive oxygen species in cell / V. J. Thannickal, B. L. Fanburg // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. - 2000. -Vol.279. - P. 1005-1028.

16. Thomas E. D. Bone marrow transplantation: a review / E. D. Thomas // Semin Hematol. - 1999. - Vol.36, N 4. - P. 95-103.

17. Valko M. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease / M. Valko, D. Leibfritz, J. Moncol [et al.] // Biochem Cell Biol. - 2007. - Vol. 39, № 1. - P. 44-84.

18. Wang L. L. Correlation between reactive oxygen species of cryopreserved peripheral blood mononuclear cells and expression of homing adhesion molecules on peripheral blood hematopoietic stem/progenitor cells / L. L. Wang, L. Jin, H. M. Xu, Y W. Hao // Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi. - 2012. - Vol.20, № 6. - P. 1452-1456.

УДК 612.649.011.87:577.151.042:615.014.41

АНТИОКСИДАНТ Ы-АЦЕТИЛ-Ь-ЦИСТЕТН ЯК ФАКТОР П1ДВИЩЕННЯ ЗБЕРЕЖЕНОСТ1 ТА ЖИТТ6З-ДАТНОСТ1 ЯДРОВМ1СНИХ КЛ1ТИН КОРДОВО'1' КРОВ1, КР1ОКОНСЕРВОВАНИХ З ДМСО

Бабшчук Л. О., Макашова О. €., Зубова О. Л., Зубов П. М.

Резюме. У робот1 представлено практичне обфунтування ефективност1 використання антиоксиданту Ы-ацетил-Ьцистешу в крюзахисних розчинах для крюконсервування ядровмюних кгмтин кордово! кров1. Показано, що внесення даного антиоксиданту в концентраци 10-15 мМ сприяе значимому зниженню р1вня ак-тивних форм кисню в клгтинах I як наслщок до пщвищення показниюв збереженост1 та життездатност1 ядровмюних кглтин кордово! кров1 пюля розморожування.

Ключов1 слова: кордова кров, ядровмюы кл1тини, антиоксидант, диметилсульфоксид, крюконсервування.

УДК 612.649.011.87:577.151.042:615.014.41

АНТИОКСИДАНТ Ы-АЦЕТИЛ-Ь-ЦИСТЕИН КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ СОХРАННОСТИ И ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ЯДРОСОДЕРЖАЩИХ КЛЕТОК КОРДОВОЙ КРОВИ, КРИОКОНСЕРВИРОВАННЫХ С ДМСО

Бабийчук Л. А., Макашова Е. Е., Зубова О. Л., Зубов П. М.

Резюме. В работе представлено практическое обоснование эффективности использования антиоксиданта Ы-ацетил-_-цистеина в криозащитных растворах для криоконсервирования ядросодержащих клеток

кордовой крови. Показано, что внесение данного антиоксиданта в концентрации 10-15 мМ способствует значимому снижению уровня активных форм кислорода в клетках и как следствие к повышению показателей сохранности и жизнеспособности ядросодержащих клеток кордовой крови после размораживания.

Ключевые слова: кордовая кровь, ядросодержащие клетки, антиоксидант, диметилсульфоксид, крио-консервирование.

UDC 612.649.011.87:577.151.042:615.014.41

ANTIOXIDANT N-ACETYL-L-CYSTEINE AS A FACTOR FOR ENHANCE SAFETY AMD VIABILITY OF CORD BLOOD NUCLEATED CELLS CRYOPRESERVED WITH DMSO

Babiychuk L. O., Makashova O. E., Zubova O. L., Zubov P. M.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Abstract. With increasing frequency of clinical use of cord blood (CB) preparations there was necessary to accumulate a large number of doses. The solution to this problem is possible only if the storage of cells is in frozen state at a temperature of liquid nitrogen. However, freezing and thawing processes lead to the development of metabolic disorders in cells, one of the reasons of which may be the accumulation of high concentrations of reactive oxygen species (ROS). Prevention the accumulation of ROS is possible by adding antioxidants to the cryoprotective medium, one of antioxidants is N-acetyl-L-cysteine (AC). Thus the purpose of this work is to evaluate the effect of different concentrations of N-acetyl-L-cysteine on the number of cord blood nucleated cells (NC) with high level of ROS, and their safety and viability before and after cryopreservation with DMSO.

Estimation of CB NCs number with excessive ROS content before and after cryopreservation showed that the addition of DMSO shifts prooxidant-antioxidant balance in cells with the development of stress reaction such as the formation of excess ROS (10,3±1,8%). As a result of freezing and thawing a large increase of ROS was observed in CB NCs (20,6±2,1) as compared to those obtained before the cryopreservation. Safety and viability indexes during preservation by cell suspension freezing with 7.5% DMSO were 78,0±2,1% and 78,9±3,2%, respectively.

Adding AC to the cryopreservation environment was cause of reducing intracellular ROS content in cryopre-served cells as compared with data without adding antioxidant. The smallest CB NCs number with excessive ROS content was during cryopreservation in cryoprotective solution containing 10 or 15 mM AC (not more than 9% of the cells). It should also be noted that the CB NCs safety and viability indexes were higher by 7-10% as compared with samples without adding AC. Thus, N-acetyl-L-cysteine can activate of antioxidant processes in cells during cryopreservation, which help prevent the development of oxidative stress, reduction of ROS in cells and, consequently, improve their safety and viability.

Keywords: cord blood, nucleated cells, antioxidant, dimethylsulfoxide, cryopreservation.

Рецензент - проф. Шептко В. I.

Стаття надшшла 12.11.2015 року

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.