CC BY
6
синтетических эндопротезов интраперитонеально и пре-перитонеально, предложены композитные материалы, изолирующие покрытия и антиадгезивные препараты [1]. Эффект их применения краткосрочен. Ацеллюлярные ма-триксы, получаемые из тканей животных и человека, являются не только пластическим материалом, но и могут служить поверхностью для восстановления целостности брюшины, тем самым снижая число таких осложнений.
Цель — изучить структурные изменения, клеточную реакцию и формирование мезотелия на поверхности ацеллюлярного дермального матрикса (АДМ), имплантированного на десерозированную переднюю стенку желудка крысы.
АДМ получен при липодермэктомии у пациентов с вентральными грыжами по разработанной технологии [2]. Образцы АДМ 0,5x0,5 см имплантированы крысам стока Wistar обоего пола (n=21) под общей анестезией интраперитонеально на предварительно десе-розированную переднюю стенку тела желудка с фиксацией серозно-мышечными швами по периметру на 28, 45 и 90 суток. Структура АДМ и клеточная реакция исследована на гистологических срезах. Формирование мезотелия — по экспрессии HBME-1.
К 28 суткам АДМ сращен с передней стенкой желудка. Структура коллагеновых волокон АДМ сохранена. Материал диффузно инфильтрирован лимфоцитами, макрофагами, тучными клетками, фибробластами. Межфибриллярные пространства неравномерно заполнены рыхлой неоформленной соединительной тканью. На периферии многочисленные тонкостенные капилляры с эритроцитами в просвете.
К 45 и 90 суткам АДМ плотно сращен с подлежащими тканями, собственная структура сохранена. Межфибриллярное пространство равномерно заполнено соединительной тканью. Преобладающая популяция клеток — фибробласты. Между мышечным слоем передней стенки желудка и поверхностью АДМ — прослойка гипер-васкуляризованной соединительной ткани. На поверхности АДМ, обращенной к брюшине только к 90 суткам, было идентифицировано формирование слоя мезотели-альных клеток, определяемых по выраженной цитоплаз-матической и мембранной экспрессии ими HBME — 1.
Таким образом, АДМ может быть рассмотрен как перспективный имплантируемый материал, сочетающий в себе пластические, барьерные (на ранних сроках) и регенеративные свойства.
Литература:
1. Baylon R., Rodriguez-Camarillo Р., Elias-Zuniga А. et. al. Membr. 2017. V. 7. № 3. P. 47.
2. Сарбаева Н.Н., Милякова М.Н., Пономарева Ю.В. Способ получения дермального матрикса. Пат. РФ № 2694543, кл. A61L 27/38. 2019.
РЕАКТИВНЫЙ АСТРОГЛИОЗ ПРИ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ ЛЕГКОЙ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ И ТЕРАПИИ СИНАПТАМИДОМ
А.И. Пономаренко, И.В. Манжуло
ФГБУН Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, Россия
e-mail: arina.ponomarenko.93@mail.ru
Ключевые слова: N-докозагексаеноилэтаноламин; синап-тамид; легкая черепно-мозговая травма; лЧМТ; астроглия; BDNF; биомаркеры; СОД; nNOS.
По данным клинических исследований лЧМТ составляют 80-90% всех травм головы и представляют серьезную проблему современного здравоохранения в связи с развитием значительных отдаленных последствий, развивающихся в основном из-за дезадаптации глиальной реакции. Астроциты, чувствительные к изменениям во внеклеточной среде, служат критическими ранними ответчиками на повреждение головного мозга [1]. В связи с этим фармакологическое воздействие на астроглию представляется наиболее перспективной терапевтической стратегией лечения последствий лЧМТ. На сегодняшний день имеется огромное количество доклинических данных, свидетельствующих о наличии положительного терапевтического эффекта препаратов, содержащих ю-3 полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) и их производные, при остром поражении головного мозга [2].
N-докозагексаеноилэтаноламин (синаптамид) является высокоактивным метаболитом докозагексае-новой кислоты (ДГК) с нейропротекторными, синапто-генными, нейритогенными и противовоспалительными свойствами в нервной системе [3]. Результаты данного исследования демонстрируют влияние синаптами-да на астроглиальный ответ на повреждение в острой (1 сутки) и хронической (7 суток) фазах развития лЧМТ. ВЭЖХ-МС исследование выявило увеличение концентрации синаптамида в коре головного мозга и сыворотке крови экспериментальных животных в несколько раз при подкожном введении (10 мг/кг/сут). С помощью иммуногистохимии показано, что синаптамид регулирует активацию GFAP- и SIOOß-положительной астроглии, снижает nNOS-положительное иммуноо-крашивание и стимулирует секрецию нейротрофина BDNF. Динамика продукции супероксиддисмутазы при обработке синаптамидом подтверждает анти-оксидантную эффективность тестируемого соединения. С помощью вестерн-блоттинга мы обнаружили снижение биомаркеров ЧМТ, таких как GFAP, S100ß и IL-6, в сыворотке крови экспериментальных животных, получавших синаптамид. Полученные результаты свидетельствуют о высоком терапевтическом потенциале синаптамида в снижении тяжести последствий поражения головного мозга. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант 13.1902.21.0012, договор № 075-15-2020-796).
Литература:
1. Burda, J.E.; Bernstein, A.M.; Sofroniew, M.V. Exp. Neurol. 2016.
V. 275. P. 305-315.
2. Wu, A.; Ying, Z.; Gomez-Pinilla, F. J. Neurotrauma. 2011. V. 28.
P. 2113-2122.
3. Devane, W.A.; Axelrod, J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V.
91. P. 6698-6701.
ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ СПЕРМАТОГЕННЫХ КЛЕТОК МЫШИ В ЛИНЕЙНОМ ГРАДИЕНТЕ ФИКОЛЛА
Е.А. Пономаренко, О.В. Макарова,
А.А. Степанов, К.А. Артемьева, Н.Б. Тихонова
НИИМЧ им. акад. А.П. Авцына ФГБНУ РНЦХ им. Б.В. Петровского, Москва, Россия
e-mail: ponomarenkoea75@mail.ru
Ключевые слова: сперматогонии, сперматиды, спермато-циты, мейоз, разделение клеток.
Разделение сперматогенных клеток необходимо для изучения разных стадий их дифференцировки [1, 2]. Пул однородных клеток на одной стадии развития характеризуются определенной морфологией. Существует корреляция между типом клеток и их размерами, диаметром ядра, удельным весом. Эти особенности позволяют разделять клетки по группам в градиенте плотности с использованием системы STA-PUT, в которой происходит седиментация клеток под действием силы тяжести [2, 3].
Материалы и методы. У самцов мышей линии C57BI/6 проводили забор семенников в среду DMEM при 4оС. Семенные канальцы разрезали на фрагменты и помещали в раствор коллагеназы IV типа в концентрации 0,16 мг/мл на 20 мин при 37 оС. Далее проводили обработку р-ром фермента проназы Е (0,5 мг/мл). На конечном этапе клетки центрифугировали при 320g 10 мин при 4оС и помещали в полную питательную среду DMEM, 10% FCS и 20 мкг/л гентамицина. Разделение проводили в системе STA-PUT, состоящей из камер для создания градиента:1 — для 3% р-ра фиколла, 2 — для 1% р-ра фиколла, камеры для седиментации клеток, перистальтического насоса. Фракции собирали со скоростью 10 мл/мин. по 10 мл в пробирки, затем центрифугировали при 1900 g и 4оС 10 мин., осадок ресуспен-дировали в 1 00 мкл среды. Делали мазки суспензии, фиксировали их в жидкости Шабадаша, окрашивали Шифф-реактивом и гематоксилином Майера. С помощью светового микроскопа Leica DM2500 определяли морфологию клеток с разделением по группам и подсчетом на 1000 клеток. Анализ данных проводили в программе Sigmastat 3.5.
Результаты и обсуждение. Впервые с помощью цитологических и морфометрических методов нами был определен состав клеточных фракций и выделены наиболее показательные пики групп клеток. Так, сперматого-нии наблюдали в 43-50 фракциях линейного градиента фиколла (48-77,3%), клетки профазы I мейоза обнаруживали преимущественно в 28-32 фракциях (35,277,7%), а сперматиды — в 33-39 фракциях (27-78%). Описанный метод седиментации можно успешно применять для предварительного разделения клеток с целью дальнейшего исследования их цитофизиологических и молекулярных особенностей.
Литература:
1. Глазков М.В. Онтогенез. 1980. Т. 11. № 5. С. 555-8.
2. Romrell L.J., Bellve A.R., Fawcett D.W. Dev Biol. 1976. V. 49.
№ 1. P. 119-31.
3. Liu Y., Niu M., Yao C. et al. Sci Rep 2015 V. 5. P. 8084.
ПЕРСПЕКТИВЫ БИОМЕДИЦИНСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНО-НЕОРГАНИЧЕСКИХ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ОКСИДА ЦЕРИЯ В СФЕРЕ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ
А.Л. Попов1, И.В. Савинцева1, Н.Н. Чукавин1, В.К. Иванов2
1 Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия
2 Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова, Москва, Россия
e-mail: antonpopovleonid@gmail.com
Ключевые слова: органические полимеры, наночастицы, оксид церия (СеО2), регенерация.
Органические полимерные материалы довольно широко используются в биомедицинских целях. Композиции для накожного применения и тканевой инженерии обычно содержат природные биологические полимеры — альгинат, желатин, коллаген и др. Благодаря своей биосовместимости, малой токсичности и способности усиливать регенеративные процессы — эти биополимеры представляют особый интерес для медицины. Несмотря на стремительное расширение применения полимеров в медицине, следует признать, что в этой области остается ряд острых нерешенных вопросов. Так, например, при использовании полимерных компонентов с целью замены органов и тканей организма нередки случаи отказа от этих изделий. До сих пор актуальна проблема бактериального обсеменения имплантируемых изделий, что приводит к образованию бактериальных и грибковых биопленок, быстрому разрушению поверхности материала и воспалению тканей. С другой стороны, существует проблема избыточной стабильности полимерных изделий в организме (например, шовных нитей или носителей лекарств) и медленной биодеградации. Некоторые недостатки таких полимеров можно решить, используя органо-неорганические композиты, модифицированные биоактивными наноматериалами.
Наночастицы солей и оксидов редкоземельных элементов, в первую очередь церия, являются весьма перспективным неорганическим компонентом в этих композиционных системах. Наночастицы оксида церия (СеО2) в качестве наполнителя полимеров, адаптированных для биомедицины, позволяют решить ряд вопросов. Нестабилизированные или стабилизированные наночастицы СеО2 являются хорошо известным терапевтическим агентом в регенеративной медицине и тканевой инженерии [1]; они стимулируют пролиферацию фибро-бластов in vitro и ускоряют заживление поражений in vivo, открывая перспективы для терапии ран. Материалы на основе биополимеров широко используются в клеточных технологиях для получения биосовместимых матриц, обладающих хорошей адгезией к стволовым мезенхимальным клеткам, эффективно пролифери-рующих и дифференцирующихся на них, в частности, они перспективны для культивирования фибробластов человека; введение в них наночастиц СеО2 в качестве неорганического компонента значительно повышает степень пролиферации клеток, что ранее нами было показано [2]. Нами также было показано, что наночастицы СеО2 является уникальным неорганическим митогеном, способствуя регенерации целого организма — пресноводных плоских червей [3].
Таким образом использование биоактивных и биосовместимых функциональных наноматерилов может позволить решить ряд существующих проблем в области создания новых биомедицинских изделий для регенеративной медицины и клеточных технологий.
Работы выполнена при поддержке гранта РНФ № 22-73-10231.
Литература:
1. Shcherbakov A.B. et al. Polymers 2021, 13(6), 924.
2. Popov A.L., et al. Materials Science and Engineering: C 68,
2016, 406-413.
3. Ermakov A.M., et al. Materials Science and Engineering:
C 2019, 104, 109924.
