CC BY
9
(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
методике [3]. Суспензию клеток пассировали в 96-лу-ночном планшете (5х105 кл/см2), культивировали до образования монослоя, после чего подвергали воздействию лазера с помощью аппарата «Лазмик-Влок» [4] с излучающей лазерной головкой (635 нм) в дозе от 0,02 до 4,0 Дж и наносили повреждение механическим способом. С использованием микроскопии осуществляли подсчет клеток и оценивали площадь поврежденного монослоя через 0, 24 и 48 ч после облучения.
Установлена зависимость динамики восстановления монослоя от параметров НИЛИ. Показано ингиби-рующее влияние высоких доз (4 Дж) НИЛИ красного спектра на восстановление монослоя через 24 и 48 ч. При дозах облучения 0,02-3,0 Дж красным лазером через 24 ч не было выявлено значимого изменения площади повреждения; через 48 ч отмечено значительное уменьшение площади повреждения (>50%) для доз 1,0-2,0 Дж по сравнению с контролем. Таким образом, показана эффективность и установлены диапазоны доз для применения НИЛИ с целью воздействия на пролифе-ративную активность клеток СВФ ЖТ, предназначенных для последующего клинического применения.
Литература:
1. Kostnomina E., Eremin P.S., Kudryashova I.S. et. al. Bul. Rehab. Med. 2022. V. 21. P. 202-211.
2. Осипов А.Н., Владимиров Ю.А. Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: Сб. науч. трудов. Минск: БГУ. 2018. С. 5.
3. Гильмутдинова И.Р., Костромина Е.Ю., Веремеев А.В. и др. Гены и Клетки. 2021. Т. 16. № 3. С. 80-85.
4. С.В. Москвин, Т.В. Кончугова, А.А. Хадарцев. Вопр. курортол. физиотер. леч. физ. культ. 2017. Т. 94. С. 10-17.
СОЗДАНИЕ МИКРОИНКАПСУЛИРУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭНДОКРИННЫХ КЛЕТОК ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ТРАНСПЛАНТАЦИИ
П.С. Ермакова1, А.Ю. Богомолова1, Наралиев Н.У.1, Д.М. Кучин1, 2, Е.А. Васильчикова1, М.А. Батенькин3, С.А. Чесноков3, В.Е. Загайнов1, 4, Е.В. Загайнова1 5, А.В. Кашина1
1 Приволжский исследовательский медицинский университет, Нижний Новгород, Россия
2 ГБУЗ НО НОКБ им. НА. Семашко, Нижний Новгород, Россия
3 Институт металлоорганической химии
им. ГА. Разуваева, Нижний Новгород, Россия
4 ГБУЗ НО Нижегородский областной клинический онкологический диспансер, Нижний Новгород, Россия
5 Университет им. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
e-mail: bandina-polina@mail.nu
Ключевые слова: островок Лангерганса, инкапсуляция, микрокапсулы, альгинат, PMOTA.
Инкапсуляция островков Лангерганса (ОЛ) поджелудочной железы (ПЖ) является одним из перспективных решений для защиты ОЛ при лечении диабета первого типа. Микроинкапсулирующая система представляет собой биосовместимую матрицу, проницаемую для питательных веществ и инсулина и не проницаемую для компонентов иммунной системы. До сих пор не создано идеальной капсулы, соответствующей требованиям ци-тотоксичности, биосовместимости и проницаемости.
В данном исследовании была создана и протестирована новая инкапсулирующая система для островков Лангерганса на основе альгината и полимера (поли-[2-(метакрилоилокси)этил]триметиламмонийхлоридом (PMOTA)).
Синтез капсул производился микрофлюидным методом. Для инкапсуляции использовали ОЛ экспериментальных животных. ОЛ выделяли согласно стандартным методикам с собственными модификациями. Проницаемость капсул оценивалась путем инкубирования инкапсулированных ОЛ с FITC-мечеными лектинами различных молекулярных масс. Для анализа цитотоксичности микрокапсулы определяли жизнеспособность клеток до и после инкапсуляции с использованием окрашивания Live/Dead. Для оценки биосовместимости и скорости биодеградации микрокапсулы трансплантировали в ткани сальника крыс. Через 7 дней, оценивали количество вымытых капсул, их целостность, степень адгезии клеток и фиброзирова-ния. Оставшиеся в тканях капсулы исследовали с использованием гистологического анализа.
Выявлено, что капсулы проницаемы для низкомолекулярных лектинов (36 и 75 кДа) и не проницаемы для высокомолекулярных лектинов (120 и 150 кДа), что позволяет инсулину проникать через мембрану и ограничивает антитела. Жизнеспособность ОЛ после инкапсуляции составила более 70 %. Целостность микрокапсул на основе альгината и РМОТА после вымывания составила более 80 %. Кроме того, большая часть вымытых капсул не была покрыта окружающими тканями, а гистологический анализ выявил незначительную иммунную реакцию и отсутствие фиброза вокруг капсул. Разработанная методика инкапсуляции островков Лангерганса и полученные данные могут быть использованы как основа для дальнейшей разработки технологии иммуноизолирующей микрокапсулы для лечения диабета первого типа. Работа выполнена при поддержке Министерства здравоохранения РФ (государственное задание № АААА-А20-120022590096-6).
МЕЗЕНХИМАЛЬНЫЕ СТРОМАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ ЖИРОВОЙ ТКАНИ В ТЕРАПИИ ПАЦИЕНТОВ С ЦИРРОЗОМ ПЕЧЕНИ РАЗЛИЧНОЙ ЭТИОЛОГИИ
Е.Д. Жекибаев, О.И. Желтова, И.В. Меледина, Е.Я. Шевеля, Е.Р. Черных
ФГБНУ НИИ фундаментальной и клинической иммунологии, Новосибирск, Россия
e-mail: evgeniy.zhekibaev@bk.ru
Ключевые слова: цирроз печени, стромально-васкулярная фракция, мезенхимальные стромальные клетки.
На сегодняшний день трансплантация печени является единственным радикальным методом лечения пациентов с циррозом печени. Однако, данный метод имеет свои недостатки (длительное ожидание донора, продолжительная иммуносупрессивная терапия, высокая стоимость). Данные обстоятельства побуждают искать альтернативные методы лечения таких пациентов. В частности, метод использования клеточных технологий представляет большой интерес в связи со способностью мезенхимальных стормальных клеток выполнять функцию микроокружения для кроветворных стволовых клеток, дифференцироваться в гепато-цитоподобные клетки, оказывать стимулирующий эффект на регенерацию гепатоцитов и, оказывая супрессорную активность воспалительного процесса, препятствовать
