CC BY
7
В культуре астроцитов механическое повреждение вызывало лишь транзиторное повышение [Са2+]1 без развития ОКД и изменения АТт. Увеличение [Са2+]1, вызванное травмой культуры астроцитов, распространялось от границы повреждения на расстояние примерно вдвое меньшее, чем в нейро-глиальной культуре. В астро-цитах удаление Са2+ из буферного раствора не подавляло посттравматическое увеличение [Са2+]1, свидетельствуя о мобилизации Са2+ из внутриклеточных депо, как о причине роста [Са2+]1.
Таким образом, исследования на астроцитарных и ней-ро-глиальных культурах позволяют дифференцировать вклад нейронов и астроцитов в изменения [Са2+]|, вызванные механической травмой. Уход за животными и экспериментальные процедуры проводились в соответствии с требованиями Этического комитета ФГБНУ НИИОПП. Выполнено по Гос. заданию П6П_1-2022-0012 и Гранту Минобрнауки РФ 08-07-86/2021/82930.
ПОЛУЧЕНИЕ БИОСОВМЕСТИМЫХ ИМПЛАНТАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Ю.Ю. Литвинов, В.П. Панин, В.В. Краснов
ФГБНУ Всероссийский НИИ лекарственных и ароматических растений, Москва, Россия
e-mail: zip1@list.ru
Ключевые слова: костные имплантаты, сангвиритрин, стерилизация, озоно-кислородная смесь.
В настоящее время, в связи с увеличением количества больных с остеомиелитом и возрастающей резистентностью микроорганизмов к антибиотикам, продолжает оставаться актуальной проблема поиска новых препаратов с антимикробными свойствами и создания на их основе биосовместимых имплантационных материалов для реконструкции дефектов костной ткани. В связи с этим, нами разработаны способы получения новых биосовместимых имплантационных материалов, на основе костного матрикса, импрегнированных раствором сангвиритрина — лекарственного средства растительного происхождения с выраженными антибактериальными и антимикотическими свойствами. Проведены исследования, направленные на адаптацию метода стерилизации озоно-кислородной смесью для получения биоим-плантатов с сохранением антибактериальных свойств действующих веществ растительного происхождения.
Установлено отсутствие существенного влияния озоно-кислородной стерилизации с концентрацией озона 8 мг/л и продолжительностью 15 мин в проточном режиме на антибактериальные и антимикотические свойства исследуемых костных образцов, импрегниро-ванных раствором сангвиритрина. Высвобождаемые после озоно-кислородной стерилизации из деминерализованного и деорганифицированного костного матрикса алкалоиды сангвиритрина не утрачивают своих антимикробных свойств в отношении грамположительных [Staphylococcus aureus) и грамотрицательных бактерий [Escher^hia coli), а также микромицетов [Aspergillus niger, Cladosporium herbarum).
Предложенный подход к получению и стерилизации биосовместимых имплантационных материалов с антимикробными свойствами может быть использован в дальнейших исследованиях с целью разработки
и совершенствования способов получения новых имплантационных препаратов для репарации минерализованной соединительной ткани в инфицированных ранах.
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОСТЕОГЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫХ КЛЕТОК АОРТАЛЬНОГО КЛАПАНА
А.А. Лобов1, 2, Д.С. Семенова1, И.А. Тараскин3, Д.А. Костина1, А.А. Ивашкин3, И.А. Хворова1, К.В. Данько4, Б.Р. Зайнуллина4, В.В. Карелкин5, Л.Г. Данилов4, В.Е. Успенский2, А.Б. Малашичева1
1 Институт Цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия
2 ФГБУ НМИЦ им. В.А. Алмазова Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
3 Московский физико-технический институт, Москва, Россия
4 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
5 РНИИТО им. Вредена, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: lobov@incras.ru
Ключевые слова: кальцинирующий аортальный стеноз, интерстициальные клетки аортального клапана, остеобласты, остеогенная дифференцировка, протеомика, биоинформатика.
Кальцинирующий аортальный стеноз (КАС) — это наиболее распространенный приобретенный порог сердца. На поздних стадиях КАС наблюдается обширная кальцификация клапана, приводящая к потенциально летальным нарушениям кровотока. Не существует подходов для терапии КАС и замена поврежденного клапана — единственный метод, доступный для лечения пациентов с этим заболеванием. Основной вклад в развитие КАС вносит остеогенная дифференцировка интерстици-альных клеток аортального клапана (ИКК). Подавление кальцификации ИКК — это перспективная, но все еще недостаточно изученная терапевтическая мишень.
Мы провели серию исследований по изучению молекулярных механизмов остеогенной дифференцировки ИКК. На первом этапе мы сравнили протеомные и транс-криптомные профили ИКК в ходе остеогенной диффе-ренцировки. В работе использовали первичные культуры клеток из клапанов здоровых доноров и пациентов с КАС. Протеомный анализ проводили с двумя группами образцов и, для поиска оптимального метода статистического анализа, мы также провели сравнение различных методов для удаления группового эффекта.
Сравнение ИКК от больных и здоровых доноров не позволило выявить достоверных различий — ИКК в здоровом и кальцинированном клапане принципиально схожи. Это подтверждает, что в развитии КАС принимают участие преимущественно резидентные ИКК. Единственным обнаруженным белком, различающимся между больными и здоровыми клетками, был PRMT5. Этот белок связан с эпигенетической регуляцией и, возможно, развитие КАС ассоциировано с эпигенетическими изменениями ИКК.
Мы подробно описали молекулярные механизмы остеогенной дифференцировки иКк in vitro и нашли несколько перспективных мишеней. Примечательно, что механизмы дифференцировки ИКК значительно отличались от описанных ранее для мезенхимных стволовых клеток. Чтобы подтвердить это, мы провели про-теотранскриптомный анализ ИКК и первичных культур
остеобластов человека в ходе остеогенной дифференци-ровки in vitro.
Протеомный анализ проводили при помощи тан-демной масс-спектрометрии с ионной подвижностью. В литературе все еще нет примеров сравнения разных подходов протеомики-дробовика, которые можно реализовать на этой платформе, поэтому в рамках поставленной биологической задачи мы провели сравнение data dependent (DDA) и data independent acquisition (DIA) подходов протеомного анализа.
Методы DIA-протеомики оказались на порядок более эффективными по сравнению с классическим DDA-подходом. Однако все подходы позволили выделить три четких кластера — ИКК в контроле, ИКК в дифференци-ровке и остеобласты.
Патологическая остеогенная дифференцировка ИКК значительно отличается от нормальной остео-генной дифференцировки при формировании костной ткани. Описанные нами различия представляются перспективными для поиска подходов для терапии КАС. Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ номер 18-14-00152.
ИММУНОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГЕНЕРАЦИИ РАН В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ СУПЕРНАТАНТА ПРОБИОТИЧЕСКИХ БАКТЕРИЙ BIFIDOBACTERIUM BIFIDUM
П.Б. Лозовая, Е.Д. Полянских, Е.Г. Костоломова
ФГБОУ ВО Тюменский государственный медицинский университет, Тюмень, Россия
e-mail: p.lozovaYa@Yandex.ru
Ключевые слова: ранозаживляющее средство «Cellgel», ре-паративная регенерация, апоптоз.
На 20 половозрелых кроликах — самцах проведен эксперимент, целью которого является изучение методом иммуногистохимии индекса пролиферации (Ki-67-позитивные клетки) и готовности к апоптозу (С095-позитивные клетки) клеток эпидермиса и дермы в условиях применения супернатанта пробиотических бактерий Bifidobacterium bifidum. Понимание роли апоптоза в образовании рубцовой ткани может способствовать поиску новых подходов к терапии, связанной с воздействием на иммунные механизмы регуляции гибели клеток.
Животные были разделены на контрольную и экспериментальную группы. Под общим обезболиванием на спине животного по паравертебральной линии формировали инфицированные раны мягких тканей, через 3-5 суток начинали лечение. В группе контроля лечение проводили традиционным методом. В экспериментальной группе применяли супернатант Bifidobacterium bifidum. С 1 по 25 сутки под местной анестезией выполняли биопсию раны. Иммуногистохимические реакции проводили в парафиновых срезах с использованием первичных антител Ki 67, CD95 / Apo 1, (DAKO) и системы визуализации En vision. Ядра докрашивали гематоксилином. У контрольной группы закрытие раневого дефекта происходило к 20 суткам с формированием грубого соединительнотканного рубца и сохранением дистрофически — дегенеративных изменений подкожной клетчатки и мышц, дегенеративных изменений нервных стволиков. В экспериментальной группе на 10 сутки эксперимента наблюдается полная эпителизация раневого дефекта с его оволосением, гистологическая картина
эпителизации с сохранением всех функционирующих структур, что характеризует потенцирование суперна-тантом Bifidobacterium bifidum механизмов физиологической репаративной регенерации. При иммуногистохи-мическом исследовании до начала лечения количество клеток экспрессирующих маркер CD95+ и Ki67+ одинаково во всех группах. В экспериментальной группе на 1-3 сутки наблюдается рост носителей CD95+ с последующим его снижением, начиная с 3-5 суток. С 1 суток, наблюдается рост носителей маркера Ki67+и продолжается до 15 суток. На 3-5 сутки наблюдаем «перекрест маркеров», что, на наш взгляд, характеризует переход первой фазы раневого процесса во вторую. В группе контроля наблюдается снижение CD95+. На 5 сутки наблюдается некоторый всплеск уровня Ki67+ с дальнейшим его уменьшением практически до нуля. В эпидермисе молодых рубцов обнаруживаются активные процессы пролиферации. Метка локализуется в ядрах клеток ба-зального и шиповатого слоя и округлых клетках, которые имеются в сосудах и между коллагеновыми волокнами зоны роста. В контрольной группы закрытие раневого дефекта происходит к 20 суткам, в дерме метки нет.
Супернатант пробиотических бактерий Bifidobacterium bifidum является индуктором апоптоза в первую фазу раневого процесса. Во вторую и третью фазы данное вещество индуцирует механизмы физиологической репара-тивной регенерации.
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОСТЕОИНДУКЦИИ НА ОСНОВЕ АЦЕТАТ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ С PEEDOT:PSS
К.И. Луканина, Н.А. Шарикова, П.М. Готовцев, Т.Е. Григорьев
1 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
e-mail: Lukanina.k@gmail.com
Ключевые слова: тканевая инженерия, аналог ЭЦМ на основе природных полимеров, электропроводящие материалы, PEEDOT:PSS, ацетат целлюлозы.
Как известно для эффективной пролиферации и адгезии остеобластов предпочтительнее использовать нетканый высокопористый материал, обладающей свойством электропроводности [1]. Архитектура полимерной основы может варьироваться в зависимости от типа и локализации замещаемой нативной ткани. В данной работе в качестве полимерной основы выбран диацетат целлюлозы, природный полимер, обладающий требуемыми прочностными характеристиками и биосовместимостью. В качестве электропроводящего наполнителя выбран PEEDOT:PSS, представляющий собой полимерную смесь двух иономеров. Один компонент в этой смеси состоит из полистиролсульфоната натрия, который представляет собой сульфированный полистирол. Часть сульфониль-ных групп депротонирована и несет отрицательный заряд. Другой компонент — PEDOT, несет положительные заряды и основан на политиофене. Получение материалов на основе полистиролсульфоната ограничено избирательной растворимостью в органических растворителях и технологическими ограничениями в переработке данного полимера. Отдельной задачей является сшивка PEEDOT:PSS, так полимер достаточно быстро растворяется в водных растворах. Однако в работе предложен метод введения данного электропроводящего компонента в полимерную базу.
