CC BY
13
иммунного гомеостаза и могут участвовать в подавлении воспаления, вызванного коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2). В данном исследовании проводилась оценка FOXP3 + Treg у пациентов с COVID-19, выявление взаимосвязи между тяжестью заболевания, развитием сепсиса и изменением количества Treg. В настоящее время остается дискуссионным вопрос об изменении доли и абсолютного количества Tregs при инфицировании SARS-CoV-2.
Для исследования патофизиологических изменений, приводящих к развитию сепсиса при COVID-19 ретроспективно были проанализированы лабораторные биомаркеры острофазовых показателей (СРб, ПКТ), показателей ОАК (лейкоцитов), цитокинов (IL-6), маркера риска образования тромбозов Юдимер), витамина Д, ранее существовавшим сопутствующим заболеваниям [гипертония, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, хронические заболевания легких, ожирение и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Возраст, пол, расовая принадлежность и/или ранее существовавший иммунитет могут объяснять неоднородность пациентов с COVID-19 и влиять на исходы заболевания (Brodin P. 2021). Различия в статусе Treg могут быть связаны с гетерогенностью COVID-19. Так что имеет смысл сосредоточиться на смене FOXP3 +Tregs у больных COVID-19 различной степени тяжести. Пациенты проходили терапию в отделении интенсивной терапии (ОИТ) ФНКЦ ФМБА в период с апреля 2020 года по январь 2021 года (189 человек в возрастном диапазоне от 28 до 93 лет). FOXP3 + Tregs имеют решающее значение для поддержания иммунной толерантности (Sakaguchi S., 2008).
Среди умерших пациентов с COVID-19, поступивших в ОИТ, были значительно высокие уровни ПКТ, D-димера, СРБ, IL-6, лейкоцитов, наблюдался дефицит витамина Д и выраженная лимфопения по сравнению с теми, кто выжил. Лимфопения со сниженным количеством CD4 + и CD8 + Т-клеток является очевидным симптомом у пациентов с тяжелой формой COVID-19. Количество Т-клеток и CD4+CD25+aFOXP3+Treg отрицательно коррелировало с концентрацией ИЛ-6 в сыворотке/ Все пациенты на момент поступления в ОРИТ имели повышенный прокальцитонин (ПКТ > 0,05 нг/мл), что говорит о вероятности развития сепсиса.
Основная стратегия в терапии с помощью CAR-Treg связана со способностью избирательно связываться с тканеспецифичными аутоантигенами (Zhang Q, Lu W, Liang CL, Chen Y, Liu H, Qiu F, et al. 2018). Было показано, что терапия CAR-Treg хорошо работает в различных доклинических моделях, включая ЭАЭ, колит и экспериментальную аллергическую астму (Blat D,2014, Skuljec J, 2018, Chen W.A., 2020); при трансплантации почки (ClinicalTrials. gov Identifier: NCT04817774). ^особнос^ CAR-Treg вызывать иммунологическую толерантность обеспечивает их потенциальное применение в лечении SARS-CoV-2.
РАЗРАБОТКА НОВОГО ПРЕПАРАТА — ГЕПАТОПРОТЕКТОРА И ОЦЕНКА ЕГО ЦИТОПРОТЕКТОРНЫХ И РЕГЕНЕРАТИВНЫХ СВОЙСТВ
Н.А. Забокрицкий
Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: биогепатопротектор, гепатоциты, цито-протекторное действие, регенерация.
Основой нового гепатопротекторного препарата, обладающего полифункциональным механизмом действия, позволяющего эффективно восстанавливать угнетенные функции печени, с одновременной нормализацией иммунологических показателей, является входящий в его состав активный биокомпонент — про-биотические бактерии рода Bacillus subtilis, которые при введении в организм продуцируют комплекс БАВ (антибиотики, протеолитические, амилолитические и др. ферменты, иммуноглобулины, а также цитокины, интер-лейкины, витамины, протеины, аминокислоты и другие активные вещества). Эти БАВ оказывают как местное, так и общее иммуномодулирующее действие, нормализуют клеточный и гуморальный иммунитет.
Целью работы являлось изучение защитного действия БАВ стерильного фугата культуры пробиотических микроорганизмов В. subtilis ВКПМ В-9909 на культуру выделенных гепатоцитов при моделировании у них токсического поражения. Работа проводилась с использованием перевиваемой линии клеточной культуры Л-41, позволяющая оценивать токсичность различных субстратов на культурах клеток и выдерживающая токсическое воздействие в разных концентрациях. На первом этапе исследований были определены максимальная нетоксическая доза стерильного фугата (0,1%) и минимальная токсическая доза CCl4 по отношению к клеткам культуры Л-41 (500 мкг/мл-1). На следующем этапе было изучено и доказано цитопротек-торное действие БАВ, входящих в состав фугата штамма В. subtilis В-9909 по отношению к клеткам линии Л-41. На модели токсического поражения культуры выделенных гепато-цитов было показано цитопротекторное и регенеративное действия БАВ в составе фугата штамма В. subtilis В-9909 (выживаемость клеток составила 76% по сравнению с контролем). Результаты исследования пролиферативной активности через 96 ч показывают, что происходит выравнивание относительной предельной плотности культуры клеток Л-41 во всех пробах. Предельная плотность относительно контроля составила 1,04, 1,09 и 1,00, соответственно.
Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что БАВ в составе фугата штамма В. subtilis В-9909 не только обладают выраженным цитопро-текторным действием, но и положительно влияют на регенеративные способности клеток печени, что является значимым фактором для дальнейшего и перспективного использования данного штамма в качестве биокомпонента нового гепатопротекторного регенеративного препарата.
Работа выполнена по теме из Плана НИР ИИФ УрО РАН, № гос. регистрации 122020900136-4.
КОМПОЗИЦИОННЫЕ ГИДРОГЕЛИ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА И ПОРИСТЫХ ПОЛИЛАКТИДНЫХ МИКРОЧАСТИЦ
Ю.Д. Загоскин1, Н.М. Кузнецов1, А.С. Семкина1 2, А.А. Захаревич1, С.Н. Чвалун1, 2, Т.Е. Григорьев1
1 ФГБУ НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 ФГБУН Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: гидрогели, хитозан, полилактид, пористые микрочастицы, композиционные материалы.
Как пористые полимерные материалы, так и гидрогели уже довольно давно представляют большой интерес в различных областях применения, в том числе в регенеративной
медицине. Однако такие изделия не лишены недостатков. Так гидрогелевые материалы либо имеют довольно низкие значения модуля упругости, либо, в случае большого количества сшивок, становятся хрупкими и не позволяют клеткам закрепляться и проникать внутрь материала. В свою очередь пористые полимерные материалы способствуют закреплению и пролиферации клеток и могут обладать различной, требуемой жесткостью, но неспособны к in situ моделированию, например, при костно-пластических операциях или в торакальной хирургии.
В работе предложено использование композиционных материалов из хорошо зарекомендовавших себя пористых микрочастиц полилактида [1] и гидрогелей хитозана [2]. Сочетание этих материалов позволяет нивелировать минусы описанные выше. Пористые частицы получали методом сублимационной сушки замороженной суспензии полилактида 1,4-диоксане. Средний диаметр частиц составил 80 мкм, средний размер пор — 10 мкм. В качестве сшивателей для гидрогелей использовали глутаровый альдегид и генипин. Установлено, что для данных материалов наиболее перспективным является генипин, в виду его химической инертности по отношению к наполнителю и, по данным литературы, меньшей токсичностью по сравнению с глутаровым альдегидом.
Наполнение гидрогелей хитозана пористыми микрочастицами приводит к заметному увеличению модуля упругости материалов и переходу от эластичного к упругому поведению композиционных материалов. В зависимости от количества наполнителя можно изменять модуль упругости материалов вплоть до ~1 МПа, при наполнении 20 масс.%, что на два порядка выше по сравнению с ненаполненными гидрогелями. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента РФ (МК-4935.2022.1.3, соглашение № 075-15-2022-421).
Литература:
1. Vasilyev A.V., Kuznetsova V.S., Bukharova T.B. et al. Polymers.
2021. V. 13, № 22. P. 3974.
2. Vasilyev A.V., Kuznetsova V.S., Bukharova T.B. et al. Molecules.
2021. V. 26, № 2. P. 261.
ВЫСОКОПОРИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ СОПОЛИМЕРОВ ПОЛИЛАКТИДА И ПОЛИКАПРОЛАКТОНА С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ
Ю.Д. Загоскин1, А.А. Захаревич1,
Ю.С. Фомина1, С.Н. Чвалун1, 2, М.М. Алексанян3,
С.А. Макаров3, Т.Е. Григорьев1
1 ФГБУ НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 ФГБУН Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
3 ФГБНУ Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: высокопористые материалы, губчатые изделия, полилактид, поликапролактон, память формы, имплантаты.
В области регенеративной медицины одной из важных задач является создание искусственного природоподоб-ного матрикса. Биосовместимые полимерные губчатые материалы все больше привлекают интерес ввиду наиболее близкой архитектуры к эталонным децеллюлизиро-ванным матриксам. Кроме того, высокопористые изделия на основе лактидов и лактонов успешно зарекомендовали
себя в качестве объемных заместительных имплантатов, в частности в легочной хирургии [1]. Варьированием состава и концентрации полимеров в исходном растворе можно получать материалы различной пористости (до 98 об.%) и с различными значениями модуля упругости в диапазоне от 100 кПа до 10 МПа.
В работе в качестве полимерной основы губчатых изделий предложен сополимер полилактид-со-капролактон состава 70/30 с молекулярной массой 230 кДа. Сополимер такого состава обладает температурой стеклования близкой к температуре тела человека, что позволяет переходить изделиям на его основе из временной в постоянную форму после имплантации. Это свойство, в свою очередь, открывает большие перспективы в области заместительной терапии, ввиду возможности имплантации изделий через небольшие малоинва-зивные хирургические разрезы.
Полученные в работе губчатые материалы способны полностью восстанавливать свою форму после предварительной деформации на сжатие в два раза от первоначальных размеров.
Литература:
1. Васильева И.А., Севастьянов В.И., Токаев К.В., и др. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2021. Т. 23. № 1. С. 49-59.
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ НА ОСНОВЕ ОРГАНОРАСТВОРИМОГО ХИТОЗАНА
А.А. Захаревич, Т.Е. Григорьев
НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: химическая модификация хитозана, ор-ганорастворимый хитозан, полимеры для регенеративной медицины.
Хитозан представляет собой частично деацетили-рованное производное хитина. Уникальные свойства хитозана обусловлены наличием в его цепи свободных аминогрупп, которых нет в молекуле хитина. Благодаря способности первичных аминогрупп к протонированию при значениях рН ниже 6,3-6,5, хитозан растворим в разбавленных кислотах [1]. Кроме того, аминогруппы определяют такие биологические эффекты хитозана, как антимикробная, противовоспалительная и фунгицидная активность и являются сайтом воздействия химических агентов при модификации полимера. Все эти свойства позволяют получать материалы различной морфологии на основе хитозана и объясняют популярность полимера в регенеративной медицине и тканевой инженерии.
Однако некоторые методы получения материалов медицинского назначения, например, электроформование, требуют использования органических растворителей, в которых хитозан нерастворим. На растворимость этого биополимера в органических средах можно повлиять путем химической модификации, что существенно расширит сферу его применения. Одним из наиболее эффективных способов получения органорастворимых производных хитозана является O-ацилирование по С6-0Н-группе. Для проведения данной реакции можно использовать как ангидриды, так и хлорангидриды органических кислот [2].
В данной работе была проведена модификация хи-тозана с использованием бутирилхлорида, поскольку
