ЭПИМОРФНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ 3D-КРИОГЕЛЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ БИОРЕГУЛЯТОР, ВЫДЕЛЕННЫЙ ИЗ СЫВОРОТКИ КРОВИ БЫКА Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

биосовместимости, способности имитировать механические и структурные свойства тканей, возможности обеспечивать диффузию кислорода и питательных веществ [1]. Токопроводящие биосовместимые гидрогели представляют существенный интерес при разработке биосовместимых имплантируемых электронных устройств [2]. Обладающие электропроводностью углеродные нанотрубки, являются биосовместимым материалом, имеющим потенциал для применения в тканевой инженерии [3].

Цель работы — оценка возможности получения альги-натного гидрогеля, содержащего углеродные нанотрубки.

В ходе работы в водный раствор альгината натрия перед полимеризацией вносились углеродные нанотруб-ки и субстанция тщательно перемешивалась, после чего из нее формировались пленки толщиной 2 мм и подвергались полимеризации хлоридом кальция. Полимерные гидрогелевые пленки, содержащие углеродные нано-трубки, демонстрировали меньшее электрическое сопротивление в сравнение с альгинатным гидрогелем без нанотрубок. Кроме того, нанотрубки не препятствовали полимеризации и не снижали стабильность гидрогеля.

Таким образом, полученные в рамках данной работы гидрогели на основе альгината, модифицированные углеродными нанотрубками, имеют потенциал для создания на их основе токопроводящих скаффолдов, ткане-инженерных конструкций и элементов систем орган-на-чипе для широкого спектра задач, в том числе, в сфере офтальмологии.

Литература:

1. Шамоян Г.М., Трофименко А.И., Каде А.Х. и др. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2018. № 1(65). С. 67-70.

2. Choi Y., Pank K., Choi H. et al. Polymers. 2021. V. 13. № 7. P. 1133.

3. Бобринецкий И.И., Морозов Р.А., Селезнёв А.С. и др. Гены и клетки. 2011. Т. 6. № 1. С. 85-90.

РАЗРАБОТКА КЛЕТОЧНОЙ МОДЕЛИ НА ОСНОВЕ ТРАНСДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ДЕРМАЛЬНЫХ ФИБРОБЛАСТОВ В ИНДУЦИРОВАННЫЕ НЕЙРОНЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПАТОГЕНЕЗА БОЛЕЗНИ ХАНТИНГТОНА

Н.А. Красковская1 2, М.Г. Хотин1, Н.А. Михайлова1

1 Институт Цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия

2 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия

e-mail: [email protected]

Ключевые слова: болезнь Хантингтона, трансдифференци-ровка, нейроны, патология, дендритные шипики, мутантный хантингтин.

Поиск эффективных лекарственных препаратов для лечения нейродегенеративных заболеваний, является актуальной задачей современной биологии и медицины. Для разработки эффективной терапии необходимо наиболее полное понимание молекулярно-клеточных основ патогенеза этих заболевания с учетом особенностей течения заболевания у конкретного пациента. Ввиду того, что получить нейроны из мозга конкретного больного для подобных исследований не представляется возможным, актуальным инструментом стало применение методов перепрограммирования клеток. В настоящем

исследовании применялась методика трансдифферен-цировки для изучения патогенеза болезни Хантингтона (БХ). Мы усовершенствовали протокол на основе микроРНК и транскрипциоцциных факторов MYT1L и NeuroD2[1] для получения популяции индуцированных возбуждающих нейронов (иВН) из дермальных фибро-бластов человека с эффективностью трансдифферен-цировки более 80 процентов для изучения когнитивных нарушений при болезни Хантингтона. В конце процедуры перепрограммирования иВН положительно окрашиваются на канонические нейронные маркеры и реагируют на стимуляцию хлоридом калия и глутаматом. Кроме того, иМСН и иВН способны образовывать дендритные шипики, что позволяет изучать дефекты синаптической передачи при развитии патологии БХ. Кроме того, в полученных нейронах от пациентов с БХ могут быть детектированы агрегаты мутантного белка хантингтина, что является отличительным признаком данной нейропатологии.

Усовершенствованный протокол может быть полезен как для изучения молекулярных и клеточных основ патогенеза БХ а так и для разработки персонализированного подхода к терапии данной нейропатологии. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 22-75-00106

Литература:

1. Richner M, Victor MB, Liu Y, Abernathy D, Yoo AS. Nat Protoc.

2015;10(10):1543-55

ЭПИМОРФНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ 3D-КРИОГЕЛЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ БИОРЕГУЛЯТОР, ВЫДЕЛЕННЫЙ ИЗ СЫВОРОТКИ КРОВИ БЫКА

М.С. Краснов1, А.П. Ильина3, А.И. Шайхалиев2, Е.В. Сидорский1, В.П. Ямскова3, В.И. Лозинский1

1 ФГБУН Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва, Россия

2 ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва, Россия

3 ООО «Институт проблем биорегуляции», Москва, Россия.

e-mail: [email protected]

Ключевые слова: биорегуляторы, криогели, 3й-технологии, остеогенез.

В настоящее время в травматологии продолжает оставаться актуальной проблема регенерации костной ткани при осложненных переломах конечностей, а также репарации костных дефектов в челюстно-лицевой хирургии как результата нарушения остеогенетических процессов. В настоящем исследовании была предпринята попытка разработки новых биотехнологий, в основе которых лежит дополнительная активация «собственных» клеточных источников регенерации. В этом аспекте новая группа эндогенных биорегуляторов, обнаруженных в межклеточном пространстве тканей животных, представляется исключительно перспективной. Во многих экспериментах in vitro и in vivo было показано, что они стимулируют восстановление и регенерацию в патологически измененных тканях из-за способности дополнительно активировать клеточные источники регенерации. В данном исследовании был изучен биорегулятор,

выделенный из сыворотки крови быка, основой которого является белково-пептидный комплекс (БПК-С), состоящий из изоформы сывороточного альбумина под номером gi| 1351907 в базе данных Uniptrot, биологически активных пептидов с мол. массами 10006000 Да и ионов Са+2. БПК-С в виде водного раствора вводили в 3й-носители, которые представляли собой криогенно-структурированные губки, приготовленные на основе альбумина сыворотки крови быка. Было проведено несколько экспериментальных серий in vivo на крысах Wistar или кроликах породы шиншилла, обоего пола, содержавшихся в виварии Института биологии гена РАН. Животным наносили обширные экспериментальные травмы в области конечностейили нижней челюсти. В область повреждения вносили 3й-криогели, напитанные раствором БПК-С, биологическое действие которых оценивали, проводя гистологическое исследование области травмы на разных этапах репарации костного дефекта. Полученные результаты свидетельствуют о выраженном регенеративном действии разработанных 3й-криогелей, содержащих БПК-С. При их применении, во-первых, было отмечено существенное опережение развития восстановительных остеогенетических процессов по сравнению с контрольными группами животных, которым 3й-криогели с БПК-С не имплантировали. Во-вторых, важным является качественное отличие регенерирующей костной ткани при воздействии 3й-криогели с БПК-С — в этом случае происходило восстановление костной ткани без формирования костной мозоли или ткани, отличной от нативной, восстанавливался костный мозг. Следует отметить, что 3й-криогели, не содержащие БПК-С, проявляют свойства остео-кондукторов, способствуя миграции клеток в область травмы. Однако у животных этих экспериментальных групп не наблюдали эпиморфной регенерации в области дефекта. Важно, что при применении 3й-криогелей с БПК-С формирование новой костной ткани сопровождалось их полной деградацией без развития каких-либо негативных процессов, а БПК-С поддерживал статус дифференцировки и пролиферации клеток, не обладал токсическим, мутагенным, тератогенным и др. негативными действиями на организм.

ТКАНЕИНЖЕНЕРНЫЙ СОСУДИСТЫЙ ПРОТЕЗ МАЛОГО ДИАМЕТРА: РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕКЛИНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ НА МОДЕЛИ ОВЦЫ

Е.О. Кривкина, А.В. Миронов, А.Р. Шабаев, М.Ю. Ханова, Е.А. Великанова, Е.А. Сенокосова, Л.В. Антонова, Л.С. Барбараш

ФГБНУ НИИ комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний, Кемерово, Россия.

e-mail: [email protected]

Ключевые слова: спиннинг, атромбогенность, проангиоген-ные факторы, антиагреганты, антикоагулянты, поликапро-лактон, сосудистые протезы.

Материалы и методы. Сосудистые протезы 0 4 мм были изготовлены методом электроспиннинга из полимерной композиции 5% полигидросибу-тирата/валериата (PHBV) и 10% поликапролактона (PCL) и комплекса проангиогенных факторов (GFmix): сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF), основного фактора роста фибробластов (bFGF) и хе-моаттрактантной молекулы (SDF-1a). Дополнительно

проведена поверхностная модификация протезов гепарином (Hep) и илопростом (Ilo) по оригинальной методике [1]. Преклинические испытания протезов выполнены на модели овцы. Опытную группа — протезы PHBV/ PCL/GFmixHep/Il° (n=8), срок имплантации — 12 месяцев. Группа сравнения — протезы Gore-Tex 0 4 мм (GoreTex, США) (n=5), срок имплантации — 6 месяцев. Контрольная группа — животные с аутоартериальной имплантацией сроком на 12 месяцев (n=8).

Результаты. Проходимость сонных артерий овец спустя 12 месяцев после проведения аутоартериаль-ной имплантации составила 87,5%. Итоговая проходимость сосудистых протезов PHBV/PCL/GFmixHep/Il° составила 50%, а синтетических протезов Gore-Tex — 0%. Гистологическое исследование показало полную биорезорбцию каркаса PHBV/PCL/GFmixHep/Il° с образованием аневризматически расширенного новообразованного сосуда, схожего по строению с нативной сонной артерией овцы. Однако в отличие от нативного сосуда, в новообразованной ткани отсутствовали эластические волокна. В стенках протезов PHBV/PCL/ GFmixHep/Il° не обнаружен кальций, тогда как стенки Gore-Tex подверглись массивной кальцификации. При иммунофлуоресцентном исследовании в эксплантиро-ванных протезах PHBV/PCL/GFmixHep/Il° подтверждено формирование трехслойной сосудистой ткани, содержащей эндотелиальный, гладкомышечный и адвен-тициальный слои, наличие коллагенов I, III и IV типов. На основе протезов Gore-Tex новообразованная сосудистая ткань отсутствовала.

Выводы. Биодеградируемые сосудистые протезы PHBV/PCL/GFmixHep/Il° обладают высокой долгосрочной проходимостью (в сравнении с синтетическими протезами Gore-Tex). Отсутствие кальцифицикации в протезах PHBV/PCL/GFmixHep/Il° подтверждает их высокую биосовместимость. Однако факт аневризмообразования требует проведения дополнительного укрепления каркаса протеза. Работа выполнена при поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований СО РАН в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0419-2022-0001.

Литература:

1. Антонова Л.В., Севостьянова В.В., Резвова М.А. и др. Пат.

2702239(RU); № 2019119912; заявл. 25.06.2019; опубл.

07.10.2019, Бюл. № 28.

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОСТНЫХ ЦЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ФОСФАТ КАЛЬЦИЯ-ФОСФАТ МАГНИЯ С АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМ ЭФФЕКТОМ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В РЕКОНСТРУКТИВНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ХИРУРГИИ

П.А. Крохичева, М.А. Гольдберг, В.С. Комлев

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. АА. Байкова РАН, Москва, Россия

е-таП: [email protected]

Ключевые слова: Костный цемент, биосовместимость.

Работа посвящена получению и изучению нового цементного материала на основе системы фосфат магния — фостфат кальция допированного катионом Ад с антибактериальным эффектом для применения в реконструктивно-восстановительной хирургии. Были исследованы структурно-фазовое состояние,