CC BY
9
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
нейронов) образуется с помощью дендритных шипиков, плотность и морфология которых изменяется у пациентов с БА.
Кальциевая дисрегуляция играет важнейшую роль в развитии БА. В частности, обнаружено, что при Ба в гип-покампальных нейронах снижается активность нейро-нального депо-управляемого входа кальция (нДУВК). Одним из участников белкового ансамбля, формирующего нДУВК, — TRPC6 каналы [1]. Позитивное воздействие на TRPC6 канал, предположительно, позволит осуществить регенерацию дендритных шипиков и тем самым устранить проблемы с памятью.
Нами было выявлено, что положительный модулятор TRPC6 канала С20 в концентрациях 1 uM и 100 nM ограничивает утрату грибовидных шипиков при воздействии на нейроны ß-амилоидом. Мы также продемонстрировали, что С20 способно восстанавливать дефицит долговременной потенциации у восьмимесячных 5xFAD мышей. Фармакокинетические исследования (стабильность в плазме крови и проницаемость через ГЭБ) позволили провести поведенческие тесты на животных.
Поведенческие тесты включали в себя тест на условно-рефлекторное замирание (изучение контекстной и условной памяти) и водный лабиринт Морриса (изучение пространственной памяти). Внутрибрюшинные инъекции С20 способствуют восстановлению контекстной и условной памяти у шестимесячных 5xFAD мышей, однако никакого улучшения пространственной памяти обнаружено не было. Данное научное исследование было проведено в рамках грантовой программы поддержки лучших проектов иностранных аспирантур «BIG PhD» в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого.
Литература:
1. Zhang H., Sun S., Wu L. et al. J. of Neuroscience 2016. V. 36. P.
11837-11850.
ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИЛАКТИДА И НАНОЧАСТИЦ ФЕРРИТА КОБАЛЬТА ДЛЯ АДАПТИВНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ
А.И. Зимина, А.А. Никитин, В.А. Львов, С.С. Водопьянов, Ф.С. Сенатов
НИТУ МИСИС, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: эффект памяти формы; полилактид; феррит кобальта.
На данный момент в реальных хирургических операциях используют адаптивные медицинские изделия (зажимы, скобы, клипсы и т. д.) из металлических сплавов с памятью формы. Однако у металлических материалов есть ряд очевидных недостатков, таких как ограниченная восстанавливаемая деформация, возможность перенапряжения, отсутствие способности к биорезорбции. Эти ограничения могут быть преодолены при использовании полимеров с памятью формы и композитов на их основе. Преимуществами полимерных материалов являются более высокие значения восстанавливаемой деформации, возможность регулирования температуры активации эффекта памяти формы, механических и физико-химических характеристик. Еще одним очевидным преимуществом является возможность инициировать
эффект памяти формы дистанционно, т. е. без прямого теплового воздействия, например, с помощью лазерного нагрева или воздействия электрических и магнитных полей. В контексте использования таких материалов в организме человека преимуществом обладает индукционный нагрев (воздействие магнитного поля) полимерного композиционного материала с включениями магнитных частиц, так как данный метод исключает травматизацию тканей человека и действует только на магнитные частицы в композите. Так, композиционный материал на основе полилактида (ПЛА) с магнитными частицами, такими как наночастицы феррита кобальта (CoFe2O4) [1], может быть нагрет путем приложения высокочастотного переменного магнитного поля.
В данной работе методом экструзии были получены нити композита ПЛА и CoFe2O4 (1, 5, 10 % масс.). Было замечено, что включение дисперсного наполнителя влияет на тепловые свойства и кристалличность полимерной матрицы. Образцы всех трех составов демонстрируют восстановление формы после деформации при воздействии магнитного поля. Материал не является цитотиок-сичным, поэтому его можно использовать в биомедицинских целях.
Таким образом, использование полимерного композиционного материала на основе ПЛА с возможностью косвенного нагрева для активации эффекта памяти формы может решить текущие проблемы, связанные с уже существующими и используемыми материалами для данного приложения. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (№ 21-73-205).
Литература:
1. Garanina A.S., Naumenko V.A., Nikitin A.A. et al. Nanomed.:
Nanotechnol. Biol. Med. 2020. V. 25. P. 102171.
МСК ЖИРОВОЙ ТКАНИ ПОЖИЛЫХ ДОНОРОВ ДЕМОНСТРИРУЮТ ГЕТЕРОГЕННОСТЬ В ДИФФЕРЕНЦИРОВОЧНОМ, ПРОЛИФЕРАТИВНОМ ПОТЕНЦИАЛАХ И ИНСУЛИНОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
А^. Зиновьева1, Е.Бахчинян1, Е.С. Войнова1, К.Ю. Кулебякин1, 2, В.Ю. Сысоева1, П.А. Тюрин-Кузьмин1, А.Ю. Ефименко1, В.И. Чечехин1, Н.С. Волошин1
1 Кафедра биохимии и молекулярной медицины, Факультет Фундаментальной медицины, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Лаборатория молекулярной эндокринологии, Институт регенеративной медицины МНОЦ МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: МСК, старение, дифференцировка, пролиферация, кальциевая сигнализация.
Старение — это биологический процесс постепенной деградации частей и систем организма человека и последствия этого процесса. Важную роль в прогрессии процесса старения играет неизбежное истощение резервов стволовых клеток организма, что ведет к снижению способности к поддержанию гомеостаза, а также к нарушению функционирования и восстановления тканей и органов [1]. Целью нашей работы было оценить изменения, происходящие с резидентными стволовыми клетками жировой ткани — мезенхимными стволовыми клетками при старении.
