CC BY
9
Литература:
1. Bollong M.J., Yun H., Sherwood L., Woods A.K., Lair-son L.L., Schultz P.G. ACS Chemical Biology. 2015. V. 10. № 2193-2198.
2. Ke Q., Costa M. Hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) Mol Pharmacol. 2006. V.70.P. 1469-80.
3. Cherian M.T., Lin W., Wu J., Chen T. Mol Pharmacol. 2015. V. 87. № 5. Р. 878-89.
4. Kota B.P., Tran V.H., Allen J., Bebawy M., Roufogalis B.D. Pharmacol Res. 2010. V. 62. Р. 426-431.
ВЛИЯНИЕ ИНГИБИРОВАНИЯ YAP — СИГЛАЛИНГА НА КОНТРАКТИЛЬНУЮ СПОСОБНОСТЬ ФИБРОБЛАСТОВ ЧЕЛОВЕКА В МОДЕЛИ ЭКВИВАЛЕНТА ДЕРМЫ
Д.С. Аболин1, 2, О.С. Роговая1, Е.П. Калабушева1, Е.А. Воротеляк1
1 Институт биологии развития им. НК. Кольцова РАН, Москва, Россия
2 Российский Химико-Технологический Университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
e-mail: danilabolin@mail.ru
Ключевые слова: Фибробласты, дерма, фиброзный рубец, коллагеновый гель, 3й-культивирование клеток, YAP, YAP-сигналинг, вертепорфин.
Кожные раны обычно заживают через фиброзный процесс с образованием деформаций — шрамов. Фибробласты (ФБ) глубоких слоев дермы в ответ на повреждение активируются и реагируют увеличением секреции коллагена для быстрого закрытия дефекта, при этом рана сжимается (контрактирует). Увеличение жесткости внеклеточного матрикса (ВКМ) в процессе рубцевания влияет на изменение состояния ФБ, тем самым запускается «петля обратной связи»: с одной стороны, активация ФБ влияет на жесткость ВКМ, а изменения в жесткости ВКМ запускает активацию ФБ, втягивая в процесс все больше клеток. Понимание клеточных и биохимических механизмов фиброза кожи позволит выявить мишени для медикаментозного ингибирования фиброза.
Цель работы: исследовать возможность ингибирова-ния формирования рубца в модели контракции коллаге-нового геля клетками дермы.
Было показано, что дермальные ФБ в нормальной коже экспрессируют белок YAP преимущественно в цитоплазме. В рубце происходит активация YAP-сигналинга, что увеличивает накопление данного белка в клеточных ядрах [1, 2]. При культивировании клеток в стандартной двухмерной культуре — на пластике их фенотип изменен, при этом помещение клеток в коллагеновый гель возвращает им нормальный фенотип. Исходя из этого, мы предположили, что модель трехмерного геля более адекватна для проверки влияния на поведение клеток лекарственных средств, в частности вертепорфина (ВП). ВП использовали как ингибитор YAP-сигналинга [3]. Внесенный в культуральную среду в на 1 сутки он не токсичен для ФБ культивируемых на пластике и не влияет на экспрессию маркеров PDGFRa, Yap и SM22a. Доля клеток экспрессирующих маркер пролиферирующих клеток Ki67 сразу после воздействия снизилась с 22,6% до 5,8%, восстановление до контрольных значений наблюдали через 7 суток. Было выявлено, что при временном внесении ВП на контрактирующий коллагено-вый гель происходит ингибировние активации Yap, что проявляется в отсутствии данного белка в ядрах. Также
происходит ингибирование экспрессии профибротиче-ского маркера SM22a и замедление контракции геля.
Таким образом ВП ингибирует переход ФБ в фиброзный фенотип в коллагеновом геле, что снижает его контракцию. Это дает нам основания предполагать, что ВП может быть рассмотрен, как компонент лекарственных средств, направленных на предотвращение образования рубца.
Литература:
1. Raghunathan, Vijay Krishna et al. Investigative ophthalmology & visual science vol. 54,1 378-86. 14 Jan. 2013.
2. Liu F. et al. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 2015. Vol. 308, № 4. P. L344-L357.
3. Shi-Wen X, Racanelli M, Ali A et al. J Cell Commun Signal. 2021 Mar;15(1):71-80.
ХАРАКТЕРИСТИКА МОДЕЛИ ОСТЕОМИЕЛИТА НА СЕГМЕНТАРНОМ ДЕФЕКТЕ БЕДРЕННОЙ КОСТИ У КРЫС
С.М. Авдокушина, Е.О. Стаценко, А.А. Ергешов
Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Казань, Россия
e-mail: sveta.avdokushina@gmail.com
Ключевые слова: модель остеомиелита, бедренная кость, остеозамещающие материалы, компьютерная микротомография.
Остеомиелит — инфекционный гнойно-некротический процесс в кости — является одним из наиболее тяжелых и опасных осложнений, связанных с имплантацией ортопедических устройств и остеозамещающих материалов. Местный остеомиелит часто обусловлен образованием бактериальных биопленок на имплантируемых материалах, сопровождается инфицированием прилегающих костных тканей с последующим остеолизом и отторжением имплантата. Актуальной задачей является разработка удобных и информативных in vivo моделей для оценки антибактериального и регенеративного действия остеозамещающих материалов.
С учетом имеющихся данных литературы оптимизирована модель сегментарного дефекта бедренной кости у крыс, формируемого на латеральной поверхности между проксимальной частью бедренного сустава и гребнем. После обеспечения доступа к кости на ней хирургически проделывали прямоугольный дефект размером ~0,5х0,2 см. Инфицирование проводили путем нанесения и распределения в объеме раны ночной культуры Staphylococcus aureus (10 мкл, 105 КОЕ/мл). Экспериментальные остеозамещающие материалы в форме порошка массой не более 100 мг имплантировали в область дефекта.
С использованием компьютерной микротомографии (микро-КТ) получены и проанализированы Эй-изображения в области костных дефектов в период проведения острого эксперимента (до 30 дней). Сравнительный анализ проводили посредством математических методов оценки объема костной ткани, ее плотности, толщины и других характеристик с помощью программы Image J (Fiji, plug-in BoneJ). Измерения показали, что исследуемая область кости имеет почти цилиндрическую форму, что способствует более точному расчету параметров кости. Кроме того, измерения показали воспроизводимость объема формируемого дефекта в исследуемой области кости. В период с 14 по 30 сутки
выявлены разнонаправленные количественные изменения параметров кости для неинфицированных и инфицированных дефектов. В частности, в первом случае происходил постепенный рост и структуризация костной ткани, а во втором случае наблюдалась деградация костной массы вследствие распространения инфекции. По данным микро-КТ экспериментальные материалы оказывали выраженное влияние на указанные процессы в зависимости от наличия антибактериальных агентов.
Полученные результаты подтверждают информативность используемой модели и параметров оценки методом микро-КТ для изучения терапевтического потенциала остеозамещающих материалов. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности (проект FZSM-2022-0020).
ПОЛУЧЕНИЕ БИОДЕГРАДИРУЕМЫХ ГИДРОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПЭГ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СОВМЕСТИМОСТИ С НЕЙРОНАЛЬНЫМИ КЛЕТКАМИ
С.М. Авдокушина, М.И. Камалов, Т.И. Абдуллин, И.А. Лавров, М. Зухайб
Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Казань, Россия
e-mail: sveta.avdokushina@gmail.com
Ключевые слова: нейрорегенерация, биоматериалы, биосовместимые и биодеградируемые полимеры, полиэтиленгликоль.
Травматические повреждения нервной системы широко распространены в человеческой популяции и характеризуются значительными инвалидизацией, ухудшением качества жизни пациентов, расходами на первичную терапию и реабилитацию. Эффективное восстановление структуры и функции нервных тканей после травмы требует применения комплексных терапевтических методов, важной частью которых являются биоматериалы, способные замещать тканевой дефект и стимулировать регенерацию. Перспективной структурной основой для создания подобных биоматериалов являются биосовместимые гидрофильные полимеры. Ранее нами были разработаны гидрогели на основе гидроксиэтилметакрила-та, модифицированные биоактивными олигопептидами, в качестве клеточных матриксов [1].
Целью настоящего исследования явилось создание биосовместимого гидрогеля на основе полиэтиленгли-коля (ПЭГ), обладающего пористой структурой, биоде-градируемыми свойствами и поддерживающего рост нейрональных клеток. Для решения этой задачи синтезировано производное ПЭГ — олиго(поли(этиленгликоль) фумарат) (OPF), структура которого была подтверждена методами ИК-Фурье- и ЯМР-спектроскопии. Получен ряд макропористых OPF-криогелей различного состава и исследовано их взаимодействие с клетами феохромоцито-мы крысы PC-12 и нейробластомы человека SH-SY5Y. По данным тестов на адгезию и жизнеспособность исследуемые клетки эффективно закреплялись и про-лиферировали на OPF-криогелях; введение в криогель катионного компонента существенное усиливало эти процессы (более эффективно для клеток PC-12 по сравнению с клетками SH-SY5Y). Микроскопическими методами охарактеризованы распределение и морфология клеток в OPF-криогелях.
Результаты показывают, что OPF-криогели являются перспективными матриксами для нейрональных клеток. В настоящее время проводятся работы по модификации OPF-криогелей биоактивными компонентами, стимулирующими пролиферацию и дифференцировку нейрональных клеток для их последующего тестирования в моделях ней-рорегенерации. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-74-00082 и за счет средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности (проект FZSM-2022-0020).
Литература:
1. Zoughaib M., Luong D., Garifullin R., et al. Mater. Sci. Eng. C.
2021. V. 120. P. 111660.
ВИСЦЕРАЛЬНЫЕ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ ПАЦИЕНТОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА СПОСОБСТВУЮТ НАКОПЛЕНИЮ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В ЗДОРОВЫХ АДИПОЦИТАХ
М.Ю. Агарёва1, 2, Ю.С. Стафеев2,
С.С. Мичурина1, 3, Е.С. Зубкова1, И.А. Скляник4,
Е.А. Шестакова4, А.О. Гаврилова4,
М.С. Синеокая4, Е.И. Ратнер1, М.Ю. Меньшиков1,
Е.В. Парфенова1, 3, М.В. Шестакова4
1 ФГБУ НМИЦ кардиологии им. академика
Е.И. Чазова Минздрава России, Москва, Россия
2 МИРЭА — Российский технологический университет, Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
3 МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
4 ФГБУ НМИЦ эндокринологии Минздрава России, Москва, Россия
e-mail: amarrgo1999@gmail.com
Ключевые слова: мезенхимальные стволовые клетки, ади-поциты, сахарный диабет 2 типа, свободные жирные кислоты, сокультивирование, сальник.
Адипоциты являются основными клетками жировой ткани, их функция заключается в хранении энергии в виде триглицеридов и способности высвобождать ее при необходимости в виде жирных кислот и глицерина, обеспечивая тем самым другие клетки и ткани энергией. Кроме того, адипоциты являются важными эндокринными клетками, секретируемые факторы которых могут оказывать дистантное действие на другие ткани и органы. В связи с этим, целью нашей работы является изучение влияния висцеральных адипоцитов, полученных из мезенхимальных стволовых клеток (МСК) пациентов с ожирением и наличием/ отсутствием сахарного диабета 2 типа (СД2Т) на подкожные адипоциты, полученные из МСК здоровых пациентов.
Эксперимент проводили на пулированных культурах МСК подкожной жировой ткани (пМСК) здоровых пациентов и МСК висцеральной жировой ткани (вМСК) пациентов с ожирением и наличием/отсутствием СД2Т. Сокультивирование осуществляли в системе Transwell в среде с адипогенными индукторами по стандартному протоколу. Для анализа липогенеза мы инкубировали клетки с радиоактивно-меченой [М^-глюкозой с дальнейшей экстракцией и омылением липидной фракции. Включение радиоактивного углерода оценивали на счетчике бета-излучения с использованием жидкостной сцинтилляции. Экспрессию липогенных маркеров контролировали с помощью иммуноблоттинга.
