CC BY
9
биодеградации скаффолдов, после культивирования их в течение 24 часов и 6 суток. Обнаруженные различия подтвердили изменения свойств скаффолдов, ремодели-руемых клетками в процессе культивирования. Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что процессы, происходившие при культивировании скаффол-да, были сходны с естественными процессами «динамической взаимности». Это позволяет рассматривать представленный скаффолд в качестве искусственной ниши клеток. Представленный в работе комплексный подход может быть использован и для характеристики других скаффолдов с позиции концепции искусственной ниши клеток. Работа выполнена при финансовой поддержке Минздрава России в рамках гос задания № 121022500010-6 (ЕГИСУ).
Сделано предположение, что снижение эффективности прямой межклеточной коммуникации МСК-МСК in vivo может негативно отразиться как на функционировании стромальных предшественников в местах их расположения, так и на возможности их мобилизации из тканевых депо. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 20-015-00075.
Литература:
1. Nimiritsky P.P., Eremichev R.Y., Alexandrushkina N.A. et al. Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. № 4. P. 823.
2. Rodríguez-Fuentes D.E., Fernández-Garza L.E., Samia-Meza J.A. et al. Arch. Med. Res. 2021. V. 52. № 1. P. 3.
3. Orekhov A.N., Andreeva E.R., Bobryshev Y.V. Tissue Cell. 2016. V. 48. № 1. P. 25.
РОЛЬ ЩЕЛЕВЫХ КОНТАКТОВ В ПОЛЯРИЗАЦИИ ФЕНОТИПА МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК
М.И. Ездакова1, Д.К. Матвеева1, С.В. Буравков2, Е.Р. Андреева1
1 Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия
2 Факультет фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: andreeva_er@mail.ru
Ключевые слова: Мультипотентные мезенхимальные стро-мальные клетки, щелевые контакты, ингибиторы, фенотипи-ческая поляризация.
Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (МСК) играют важную роль в физиологическом и репаративном ремоделировании тканей [1, 2]. Периваскулярная ниша — одно из наиболее известных локальных депо МСК. Ранее мы показали, что субэн-дотелиальные МСК формируют в этих локусах общую сеть [3]. В сосудистой стенке in situ в месте контакта МСК-МСК экспрессируется белок щелевых контактов (ЩК) Сх43, что предполагает возможность прямой межклеточной коммуникации. Наличие такой интегрированной системы обеспечивает, по-видимому, поддержание «покоящегося» (steady-state) фенотипа МСК. Нарушение целостности сети может вести к утрате гомотипических контактов и фенотипической поляризации с образованием «активированного фенотипа» МСК.
Мы оценили, как ингибирование гомотипических ЩК может влиять на свойства МСК, востребованные в ремоделировании тканей: внутриклеточные компар-тменты, паракринную, в частности ангиогенную активность, способность к миграции и фагоцитозу. В митотиче-ски неативных МСК коммуникацию через Щк подавляли с помощью специфического ингибитора — карбеноксо-лона. С помощью проточной цитофлуориметрии в МСК с заблокированными ЩК было показано двукратное увеличение массы митохондрий. Трансмембранный потенциал митохондрий и уровень АФК, а также активность лизосомального компартмента при этом не изменялись. МСК с заблокированными ЩК менее активно мигрировали в модели «раны». Способность к фагоцитозу частиц латекса была снижена. В кондиционированной среде (КС) от МСК с заблокированными ЩК был достоверно ниже уровень плейотропных IL-6, IL-8, MCP-3. Эта КС не стимулировала ненаправленную миграцию эндотелиальных клеток и рост основных сосудов в хориоаллантоисной оболочке эмбриона перепела.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕПОКРЫТЫХ ЧАСТИЦ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА FE3O4 ДЛЯ МЕЧЕНИЯ КЛЕТОК И ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИХ ОТСЛЕЖИВАНИЯ IN VIVO МЕТОДОМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ
Н.И. Енукашвили1 2, 3, И.Е. Коткас2, В.В. Багаева3, Д.С. Боголюбов1, А.Ю. Бородина4, Д.С. Никитенко5, Г.С. Яцемирский3, А.Ю. Артамонов6, И.В. Миндукшев7, О.В. Супильникова2 3, И.И. Масленникова2, 3, Е.М. Приходько3
1 ФГБУН Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия
2 ФГБОУ ВО СЗГМУ им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург, Россия
3 ООО «Покровский банк стволовых клеток», Санкт-Петербург, Россия
4 АО НПО «ДОМ ФАРМАЦИИ», Ленинградская обл., пос. Кузьмоловский, Россия
5 ООО «Ветеринарная клиника неврологии, травматологии и интенсивной терапии», Санкт-Петербург, Россия
6 Институт экспериментальной медицины, Санкт-Петербург, Россия
7 ФГБУН Институт эволюционной физиологии
и биохимии им. И.М. Сеченова, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: nienewmail@yandex.ru
Ключевые слова: магнетит, наночастицы оксида железа, биораспределение, наночастицы, получаемые методом электрического взрыва проволоки, мезенхимные стромальные клетки, фибробласты.
При использовании многих клеточных технологий необходимым условием является верификация присутствия трансплантированных клеток в месте инъекции и отсутствия их миграции за его пределы. Существующие методы (биопсия, оптический имиджинг и т. д.) не всегда соответствуют запросам исследователей и клиницистов. Предложено использовать метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) для отслеживания трансплантированных клеток, меченных наночастицами контрастирующего вещества (чаще всего — оксидов железа Fe3O4 и Fe2O3). Около 92% наночастиц оксидов железа получают химическими и только 6% — физическими методами. При этом наночастицы, полученные физическими методами, могут быть наработаны в больших количествах и содержат меньше токсичных примесей. Цель работы: оценка возможности использования полученных электровзрывным методом магнитных наночастиц (80-120 мкм) Fe3O4
(магнетита) без органического покрытия с целью их детекции in vivo методом МРТ в организме реципиента. Оценку размера и формы частиц проводили методами динамического светорассеяния, лазерной дифракции и электронной микроскопии. Показано, что форма частиц близка к сферической (16-136 нм). Фибробласты и мезенхим-ные стромальные клетки (МСК) поглощали наночастицы, добавленные в культуральную среду в диапазоне концентраций 50-300 мкг/мл, без снижения жизнеспособности и изменения набора поверхностных маркеров согласно результатам проточной цитометрии. Методами просвечивающей электронной микроскопии и иммуноцитохими-ческого окрашивания показано, что через 24 часа нано-частицы присутствуют во внутриклеточных мембранных везикулах, большинство из которых являются эндосомами и аутофагосомами. Для оценки миграции трансплантированных меченых аллогенных фибробластов и МСК человека, крысы и карликовой свиньи в тканях post mortem и in vivo и использовали метод МРТ на сканерах 1 и 1,5Т. В экспериментах in vivo клетки, иммобилизованные в геле-вом носителе, вводили подкожно и внутримышечно крысам, а также подкожно карликовым свиньям, далее сканировали область инъекции через 24 и 120 часов. После сканирования вырезали область инъекции и прилегающие ткани и проводили гистохимический анализ с окраской по Перлсу для дополнительного контроля за частицами железа. В ходе МРТ-сканирования клетки, меченные на-ночастицами железа, регистрировали в месте введения в течение 120 часов после подкожного и внутримышечного введения у крыс, а также подкожного ведения у карликовых свиней; миграции клеток в окружающие ткани не выявлено. Таким образом, метод МРТ может быть использован для верификации таргетной доставки клеток и отслеживания их миграции вблизи места введения. Для оценки пригодности метода для отслеживания миграции малого числа клеток на значительные расстояния необходимы дальнейшие исследования. Работа выполнена в рамках Государственного задания МЗ РФ № 05600068-22-00 (тема № 122012100079-7).
ЭФФЕКТЫ НЕКОТОРЫХ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСТАВЕ ГИДРОГЕЛЕЙ ПРИ ПОДКОЖНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ
А.А. Ергешов, Т.И. Абдуллин, М. Зухайб
Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Казань, Россия
e-mail: mohamadzougheib@gmail.com
Ключевые слова: биоматериалы, гидрогели, переходные металлы, регенерация мягкий тканей, подкожная имплантация.
Разработка биоматериалов для эффективной регенерации мягких тканей при травматических и дегенеративных повреждениях является актуальной биомедицинской задачей. В контакте с поврежденными тканями биоматериалы служат матрицей для замещения дефекта и роста клеток. Введение активных компонентов в состав биоматериалов усиливает их способность стимулировать процессы жизнедеятельности клеток и регенерации тканей. Перспективным компонентом биоматериалов являются соединения переходных металлов (ПМ), участвующих в окислительно-восстановительных реакциях и выполняющих функцию кофактора ферментов. Регенеративные эффекты ПМ в составе гидрогелевых биоматериалов в настоящее время недостаточно изучены.
В работе получен ряд ПМ-содержащих макропористых гидрогелей (криогелей), формируемых в условиях криотропного желирования желатина в качестве модельного биополимера. Структуру полученных криогелей характеризовали микроскопическими методами. Оптимизирована in vivo модель, основанная на подкожной имплантации мембран криогелей на дорсальной поверхности у крыс. Морфологию имплантированных криогелей и окружающих тканей кожи анализировали с использованием комплекса гистологических методов. Установлено, что введенные металлы: цинк, медь и кобальт повышают уровень экспрессии HIF-1a в тканях кожи, что объясняется способностью ПМ вызывать сверпродукцию АФК в клетках. Цинк и медь более эффективно индуцировали сверхэкспрессию матриксных металлопротеиназ MMP-1 и MMP-3 в коже, ускоряли деградацию имплантируемых биоматериалов, повышали рост дермы и выработку коллагена. Все исследуемые металлы обладали различной ангиогенной активностью, проявляющейся в формировании сосудистых структур и продукции эндотелиального фактора CD31 в разных слоях кожи. Ангиогенный эффект кобальта сопровождался усилением признаков воспалительного ответа в коже и появлением многоядерных гигантских клеток. Результаты выявляют ПМ в качестве потенциального биоактивного компонента гидрогелевых биоматериалов, модулирующего in vivo эффекты при имплантации, и они могут быть использованы при создании биоматериалов для регенерации мягких тканей. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Вьетнамской академией наук и технологий в рамках научного проекта № 21-515-54003» и за счет средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности (проект FZSM-2022-0020).
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОЛИФЕРАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК СТРОМАЛЬНО-ВАСКУЛЯРНОЙ ФРАКЦИИ
П.С. Еремин, Е.Ю. Костромина, П.А. Марков, И.Р. Гильмутдинова, Т.В. Кончугова
НМИЦ реабилитации и курортологии, Москва, Россия
e-mail: bioimed07@hotmail.com
Ключевые слова: жировая ткань, низкоинтенсивное лазерное излучение, стромально-васкулярная фракция.
Эффективность терапии с использованием аутоло-гичных клеточных продуктов на основе жировой ткани (ЖТ), включая стромально-васкулярную фракцию (СВФ), показана при проведении реконструктивной хирургии, а также при лечении целого ряда заболеваний. При этом мезенхимальные стромальные клетки (МСК) ЖТ характеризуются невысокой скоростью пролиферации, особенно при получении материала от пожилых людей или пациентов с патологией [1]. Целью данной работы было изучение воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ), применяемого в физиотерапии и реабилитации [2], на пролиферативную активность МСК ЖТ.
В качестве клинического материала использовали образцы ЖТ в форме липоаспирата, полученные от условно здоровых пациентов при липосакции в клинике пластической хирургии. Выделение клеток СВФ осуществляли ферментативным методом по описанной ранее
