КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МЕЗЕНХИМНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК КРЫСЫ НА МАТРИЦАХ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ УМЕРЕННОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ

245

Дефицит донорских аутологичных трансплантатов породил интерес к разработке сосудистых протезов. Одним из факторов несостоятельности сосудистых протезов малого диаметра является их острая критичная тромбо-генность [1]. Создание протеза с готовым к моменту имплантации эндотелиальным монослоем может повысить его тромборезистентные свойства [2].

Методом электроспиннинга были изготовлены трубчатые каркасы из смеси биодеградируемых полимеров — поли(3-гидроксибутирата-ко-3-гидроксивалерата) и поли(в-капролактона). Фибриновое покрытие на внутренней поверхности протеза выполнено с применением тромбина и CaCl2. Культуру аутологичных коло-ниеформирующих эндотелиальных клеток получали от пациентов с ишемической болезнью сердца и заселяли в количестве 700 тыс/мл в полной питательной среде EGM-2MV. Клеточнозаселенный сосудистый протез подключали к системе пульсирующего биореактора с напряжением сдвига 2,85 дин/см2 в течение 5 суток. Для контроля аналогичные образцы культивировали в статических условиях. Эффективность эндотелизации анализировали с помощью иммунофлуоресцентной и сканирующей электронной микроскопии. Для количественного анализа снимков использовали ImageJ.

Анализ жизнеспособности эндотелиоцитов продемонстрировал полную ее сохранность независимо от условий культивирования клеток. Плотность клеточной популяции также статистически значимо не различалась (р>0,05), что свидетельствует об отсутствии пагубного влиянии выбранного режима на целостность эндоте-лиальной выстилки. В условиях пульсирующего потока в 1,5 раза увеличилась продукция эндотелиальными клетками структурного белка F-актина и белка точечнотй адгезии Талина (р<0,05). Хаотичная ориентация микро-филаментов цитоскелета под влиянием потока сменилась на преимущественную ориентацию в направлении потока. В условиях пульсирующего потока выявлено увеличение экспрессии специфических эндотелиальных маркеров CD31, CD309 — в 1,5 раза, синтеза внутриклеточного vWF — в 3 раза (р<0,05).

Работа выполнена при поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований СО РАН в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0419-2022-0001 «Молекулярные, клеточные и биомеханические механизмы патогенеза сердечно-сосудистых заболеваний в разработке новых методов лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы на основе персонифицированной фармакотерапии, внедрения малоинвазивных медицинских изделий, биоматериалов и тканеинженерных имплантатов».

Литература:

1. Mallis P., Kostakis A., Stavropoulos-Giokas C. et al. Bioengineering. 2020. V. 7. № 4. P. 160.

2. Jana S. Acta Biomater. 2019. V. 99. № 53. Р. 71.

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ МЕЗЕНХИМНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК КРЫСЫ НА МАТРИЦАХ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ УМЕРЕННОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

Ю.П. Харская, Е.В. Зубарева, Н.С. Босенко, С.В. Надеждин, К.С. Бояршин

ФГАОУ ВО Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Белгород, Россия

e-mail: zubareva@bsu.edu.ru

Ключевые слова: мезенхимные стволовые клетки, постоянное магнитное поле, хитозан, суперпарамагнитные наноча-стицы оксида железа.

В настоящее время существует острая необходимость в разработке инновационных технологий, способствующих повышению эффективности методов восстановительного лечения пациентов. Перспективным направлением является конструирование и выращивание вне организма функциональных тканей на основе биосовместимых, биодегради-руемых матриц в сочетании с мезенхимными стволовыми клетками (МСК) [1, 2]. Особый интерес представляет изучение влияния статического магнитного поля (СМП) и скаф-фолдов, обладающих магнитными свойствами [3, 4], на процессы формирования тканеинженерных конструкций.

Цель работы: изучение особенностей изменения метаболической активности МСК при культивировании на различных субстратах в условиях действия постоянного магнитного поля.

В качестве скаффолдов использовали хитозановые волокна, изготовленные методом мокрого прядения [5], имеющие в своем составе суперпарамагнитные нано-частицы оксида железа, и волокна из хитозана, не обладающие магнитными свойствами. Культивирование МСК на скаффолдах осуществляли в течение 72 часов в условиях С02-инкубатора в присутствие и в отсутствие постоянного магнитного поля умеренной интенсивности (80 мТл). По окончании времени инкубации выполняли исследование метаболической активности МСК с использованием МТТ-теста.

Выявлено, что включение в состав матриц суперпарамагнитных материалов не оказывает значимого влияния на метаболическую активность МСК по сравнению с клетками, культивированными на матрицах из соответствующего материала без наночастиц оксида железа.

Установлено, что постоянное магнитное поле умеренной интенсивности опосредует стимуляцию метаболической активности МСК независимо от субстрата, используемого для культивирования клеток, о чем свидетельствует повышение жизнеспособности МСК на 32% при культивировании на хитозановых волокнах, на 40% при использовании в качестве матрицы хитозановых волокон с суперпарамагнитными наночастицами оксида железа.

Литература:

1. Andrzejewska А., Lukomska В., Janowski M. Stem Cells. 2019. V. 37. P. 855-864.

2. Pittenger M.F., Mackay A.M., Beck S.C. et al. Science. 1999. V. 284. P. 143-147.

3. Marycz K., Kornicka K., Röcken M. Stem Cell Rev. 2018. V. 14. P.785-792.

4. Yun H.M., Ahn S.J., Park K.R. et al. Biomaterials. 2016. V. 85. P. 88-98.

5. Brüggemann D., Michel J., Suter N. et al. Beilstein J. Nanotech-nol. 2020. V. 11. P. 991-999.

Гены & Клетки XVII, №3, 2022