CC BY
7
производные масляной кислоты — бутираты — находят широкое применение в медицине. Так как наряду с ги-дроксильными группами в реакцию ацилирования вступают и первичные аминогруппы [3], простым и изящным решением стало использование фталимидной защиты аминогрупп. Полученный 6-0-бутирилхитозан хорошо растворим в сильнополярном органическом растворителе диметилсульфоксиде (ДМСО). Из раствора в ДМСО были получены пористые и волокнистые материалы на основе бутирилхитозана. После модификации в цепи полимера сохраняются первичные аминогруппы, что определяет его повышенную биосовместимость и биологическую активность, а растворимость в органических средах открывает новые возможности применения полимера в тканевой инженерии и регенеративной медицине. Работа выполнена при поддержке госзадания НИЦ «Курчатовский институт».
Литература:
1. Kumar G., Bristow J.F. et al. Polymer. 2000. Vol. 41. N. 6. PP.
2157-2168.
2. Nabel A.N., Hefni H.H. et al. Int. J. Biol. Macromol. 2020. Vol.
157. P. 681-702.
3. Wenqian W., Qiuyu M. et al. Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21. P. 487.
КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ИССЛЕДОВАНИИ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ СЕМЕЙНОЙ ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИИ
И.С. Захарова1, А.И. Шевченко1, Н.А. Тмоян2, Е.А. Елисафенко1, Е.С. Зубкова2, А.А. Слепцов3, М.С. Назаренко3, Н.В. Желтышева1, М.В. Ежов2, В.В. Кухарчук2, Е.В. Парфёнова2, С.М. Закиян1
1 ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия
2 НМИЦ кардиологии им. академика Е.И. Чазова, Москва, Россия
3 Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН, Томск, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: клеточные модели заболеваний, семейная гиперхолестеринемия, индуцированные плюрипотент-ные стволовые клетки, дифференцированные производные, эндотелиоциты, гепатоциты, органоиды.
Семейная гиперхолестеринемия (СГХС) является серьезной проблемой мирового общественного здравоохранения [1]. Данное моногенное наследственное заболевание является одной из причин атеросклероза, лежащего в основе сердечно-сосудистых патологий, которые продолжают оставаться лидирующими причинами смерти людей во всем мире. В основе большинства случаев заболевания — патологические варианты в гене рецептора липопротеинов низкой плотности LDLR.
До сих пор в мире не существует клеточных моделей СГХС, отражающих комплекс взаимодействий разных клеточных типов, вовлеченных в проявление заболевания. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) пациентов дают возможность получать дифференцированные клеточные производные малоинвазив-ным методом. Существует менее десятка 2 D-моделей, представленных только одним типом клеток, вовлеченных в заболевание, — гепатоцит-подобными клетками. Однако такие дифференцированные производные функционально являются незрелыми — паттерн их генной
экспрессии напоминает клетки эмбриональной печени. В то время как 3й-васкуляризированные органоиды с ге-патоцитами-производными ИПСК напоминают зрелые гепатоциты.
В результате репрограммирования мононуклеарных клеток крови трех пациентов, являющихся компаундны-ми гетерозиготами по патологическим аллельным вариантам гена LDLR, получены ИПСК, демонстрирующие свойства плюрипотентности и нормальный кариотип [24]. Наличие аллельных вариантов в ИПСК подтверждено секвенированием по Сенгеру. Из ИПСК пациентов с СГХС путем направленной дифференцировки получены три типа дифференцированных производных: гепатоцит-по-добные клетки, эндотелиоциты и мезенхимные стромаль-ные клетки (МСК) с подтверждением наличия характерных маркеров для каждого типа клеток. Эндотелиальные и МСК-производные получены для пациентов с СГХС впервые. Дифференцированные производные имеют сниженную способность поглощать ЛПНП, что является функциональным подтверждением воспроизведения патологического фенотипа заболевания.
В результате объединения трех типов полученных дифференцированных производных впервые получены васкуляризированные гепато-органоиды пациентов с СГХС, которые станут основой для разработки подходов к более эффективной терапии СГХС и атеросклероза. Работа поддержана грантом РНФ № 21-15-00065.
Литература:
1. Semenova A.E., Sergienko I.V., Garcia-Giustiniani D. et al. J. Car-diovasc Dev. Dis. 2020. V. 7. № 2. P. 16.
2. Zakharova I.S., Shevchenko A.I., Tmoyan N.A. et al. Stem Cell Res. 2022. V. 60. Art. № 102703.
3. Zakharova I .S., Shevchenko A.I., Tmoyan N.A. et al. Stem Cell Res. 2022. V. 60. Art. № 102702.
4. Zakharova I.S., Shevchenko A.I., Tmoyan N.A. et al. Stem Cell Res. 2022. V. 59. Art. № 102653.
ИЗОЛИКВИРИТИГЕНИН ПРЕПЯТСТВУЕТ ГИБЕЛИ ПЕРВИЧНОЙ НЕЙРОГЛИАЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ В УСЛОВИЯХ ГЛУТАМАТНОЙ ЭКСАЙТОТОКСИЧНОСТИ
А.Е. Згодова1, 2, С.И. Павлова3, А.А. Некрасова1, Д.П. Бояркин1, А.М. Сурин1, 4, З.В. Бакаева1, 5
1 НМИЦ здоровья детей, Москва, Россия
2 Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет), Москва, Россия
3 Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары, Россия
4 НИИ общей патологии и патофизиологии, Москва, Россия
5 Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова, Элиста, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: изоликвиритигенин, глутаматная эксайто-токсичность, кальциевый гомеостаз, митохондриальный потенциал, митохондриальное и немитохондриальное дыхание.
Глутамат (Глу) является важным эндогенным нейро-трансмиттером в ЦНС млекопитающих, однако в высоких концентрациях вовлечен в развитие многих острых и хронических патологий головного мозга. При токсическом действии Глу в нейронах развивается отсроченная кальциевая дизрегуляция (ОКД) и синхронная с ней мито-хондриальная деполяризация. Изоликвиритигенин (ИЛГ)
относится к флавоноидам со структурой халкона, происходящим из растения рода Giycyrrhizae. Опосредованная ILG нейропротекция была продемонстрирована в чувствительной к Глу линии клеток гиппокампа мыши. Мы предположили, что какие-то звенья патологического каскада реакций, обусловленных Глу эксайтоксичностью, могут быть ингибированы ИЛГ.
Цель работы: изучить влияние ИЛГ на кальциевый го-меостаз, физиологическую функцию митохондрий и оценить его нейропротекторный потенциал в условиях Глу эксайтотоксичности.
Материалы и методы: Выживаемость первичной культуры нейронов коры головного мозга крыс (10 DIV) при Глу-индуцированной токсичности оценивали биохимическим методом (WST-тест). Флуоресцентно-микроскопические измерения концентрации свободного Са2+ в цитоплазме ([Ca2+]i) проводили на микроскопе Olympus XI-70 (Япония) в индивидуальных нейронах с использованием флуоресцентного красителя FuraFF (ex/ em 340/525 и 380/525 nm). Параллельно, используя потенциал чувствительный зонд Rhl23 (ex/em 485/525) измеряли митохондриальный потенциал (AYm), для оценки вклада митохондрий в кальций-зависимые процессы. Скорость потребления кислорода (OCR, пмоль/мин) измеряли с помощью анализатора внеклеточного потока Seahorse XFe24 (Agilent Technoiogies, США).
Результаты: ИЛГ (0,5-5 мкМ) защищал первичную культуру нейроглиальных клеток от гибели (p<0,01), вызванной глутаматом (100 мкМ). В нейронах ИЛГ (0,51 мкМ) предотвращал резкое повышение [Ca2+]i и снижение AYm, а также Глу-индуцированные изменения митохондриального и немитохондриального дыхания. В культуре с ИЛГ (1 мкМ) увеличивались резервное дыхание, а также OCR в ответ на Глу. ИЛГ-опосредованное увеличение внемитохондриального потребления кислорода может быть связано с проявлением активности некоторых оксидаз. Одним из таких ферментов-кандидатов, которые могут экспрессироваться на фоне действия ИЛГ, являются гемооксидазы, различные изоформы которого обнаруживаются в нервной системе и обладают нейропротекторным эффектом.
Заключение: Результаты показали, что ИЛГ может защищать нейроны коры от гибели, предотвращая развитие нарушения регуляции кальция и ограничивая ми-тохондриальную дисфункцию, вызванную высокой дозой Глу. Мы предполагаем, что ИЛГ будет полезен при разработке лекарств для профилактики и лечения нейро-дегенеративных заболеваний, сопровождающихся Глу эксайтотоксичностью. Исследование проведено при финансовой поддержке Министерство науки и высшего образования РФ (грант FGFU-2022-0012).
ВЛИЯНИЕ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ C ОКСИДОМ ГРАФЕНА НА РОСТ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК КРЫСЫ
А.И. Зельцер1, Р.А. Сурменев2, М.А. Сурменева2, К.В. Шайтан1, А.П. Бонарцев1, И.И. Жаркова1
1 Кафедра биоинженерии, Биологический факультет, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Томский политехнический университет, Томск, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: магнитные наночастицы; мезенхималь-ные стволовые клетки; цитотоксичность; оксид графена.
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) в силу их низкой иммуногенности и способности к многолинейной дифференцировке активно используются в регенеративной медицине для терапевтических целей. Для раскрытия терапевтического потенциала МСК применяют магнитные наночастицы (МН). МН способствуют направленной доставке и локализации МСК в области мишени, кроме того, могут служить для трансфекции репортерных генов в МСК [1]. МН на основе оксида железа комбинируют с оксидами графена для уменьшения токсичности [2].
В работе использовались МН на основе Fe3O4, покрытые лимонной кислотой (M/ЛК) и МН с добавлением оксида графена, покрытые лимонной кислотой (M/GO/ ЛК). Подбор концентраций МН осуществлялся на основе анализа статей по смежным исследованиям [3,4].
Был использован III пассаж МСК, выделенных из костного мозга 5-дневных крыс. Клетки засевали в 96-лу-ночный планшет в количестве 1500 кл/лунку. Через 24 часа после засева вводили МН в концентрации 100, 50 и 30 мкг/мл и культивировали при 37°C и 5% CO2. Оценку цитотоксичности проводили с помощью теста Alamar Blue. Снимали данные теста на 1 и 4 сутки инкубации с МН. Критерием цитотоксичности считали рост клеток менее 70% в сравнении с контролем [5].
Полученные результаты свидетельствуют о наличии цитотоксичности образца M/ЛК С=100 мкг/мл, однако для образца M/GO/ЛК в той же концентрации цитотоксичность не выявлена. M/ЛК при С=50 мкг/ мл и 30 мкг/мл не показали токсичности для МСК, но растворы тех же концентраций частиц M/GO/ЛК активнее стимулировали рост МСК. Причем пролифера-тивная активность МСК при M/GO/Лк при С=50 мкг/ мл была выше, чем при С=30 мкг/мл. Оксид графена способен стимулировать рост и пролиферацию МСК, что дает хорошие перспективы для его использования в регенеративной медицине.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 20-64-47008.
Литература:
1. Yun W.S., Aryal S., Ahn Y.J. et al. Biomed Eng Lett. 2020.
2. Gonzalez-Rodriguez R., Campbell E., Naumov A. PLoS One.
2019.
3. Chen J., Liu J., Hu Y. et al. Sci Technol Adv Mater. 2019.
4. Ignatovich Z., Novik K., Abakshonok A. et al. Molecules. 2021.
5. ГОСТ ISO 10993-5-2011
МОДУЛЯТОР TRPC6 ПРОЯВЛЯЕТ НЕЙРОПРОТЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА, ВОССТАНАВЛИВАЕТ КОНТЕКСТНУЮ, УСЛОВНУЮ, НО НЕ ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ПАМЯТЬ
Н.И. Зернов, Е.А. Попугаева
Лаборатория молекулярной нейродегенерации, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: нейробиология, нейродегенерация, болезнь Альцгеймера, дендритные шипики
Болезнь Альцгеймера (БА) — это нейродегенератив-ное заболевание, отличительной чертой которого является прогрессирующая потеря памяти. Нарушение памяти может быть объяснено синаптической дисфункцией, которая наблюдается при БА. Синапс (место контакта двух
