CC BY
6
МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ
259
кожной ишемизированной раны на этапах заживления после трансплантации дермального эквивалента с фибробластами.
В работе использовали 56 мышей линии С57/В1 в возрасте 5-7 месяцев. Операционным путем формировали ишемизированную рану [1]. Из кожи ферментативным путем выделяли фибробласты в условиях стерильного бокса. Их соединяли с коллагеном I типа для формирования дермального эквивалента [2]. Присутствие М определяли им-муногистохимическим методом в парафиновых срезах био-птатов на 4, 7, 10, 12, 15, 19, 23 и 26 сутки после операции по наличию в клетках антигена CD68. Первичными антителами были CD68 фирмы Gene Tex Inc (США) в разведении 1:100. Обзорные срезы биоптатов окрашивали гематоксилином и эозином. Статистическую обработку цифровых данных проводили с использованием аналитического пакета приложения STATISTICA Enterprise (StatSoft Inc., США).
На 4-е сутки в срезах биоптатов среди клеток грануляционной ткани идентифицируются активные тканевые М. Индекс CD68-положительных клеток составляет 20,43 ± 0,08%. На 7-е сутки индекс клеток, имеющих антиген CD68, уменьшился на 8,37 ± 0,01% по сравнению с 4-ми сутками. На 10-е сутки репарации индекс макрофагов (Им) составляет 13,25 ± 0,01% (сократился статистически достоверно на 29,22 ± 0,04% по отношению к 7-м суткам). На 12-е сутки прослеживается увеличение индекса CD68-положительных клеток статистически достоверно на 11,19 ± 0,01% по отношению к 10-му дню регенерации. В последующие изученные периоды заживления ишемизированной модельной раны на 15-е, 19-е, 23-и и 26-е сутки ИМ последовательно статистически достоверно снижается на 32,17 ± 0,03%, 38,93±%, 36,41 ± 0,02% и 43,23 ± 0,01% соответственно.
Таким образом, ИМ был самым высоким на 4-е сутки заживления раны. В последующие до 26-х суток сроки индекс CD68+ клеток неуклонно снижается, за исключением периода времени от 10-х до 12-х суток, когда он увеличивается, возможно, из-за способности М тормозить активность фибробластов, выделяя медиаторы воспаления и другие протеазы [3].
Литература:
1. Барановский Ю.Г., Ильченко Ф.Н., Шаповалова Е.Ю. Вестник неотложной и восстановительной хирургии. 2016. Т. 1. № 2. С. 259-261.
2. Андреев Д.Ю., Абрамова Н.В., Блинова М.И. и др. Вестник хирургии им. И.И. Грекова. 2013. Т.172. № 1. С. 104-107.
3. Одинцова И.А., Данилов Р.К., Гололобов В.Г. и др. Морфология. 2014. Т. 145. № 3. С. 147-147а.
МИТОХОНДРИАЛЬНО-АДРЕСОВАННЫЙ АНТИОКСИДАНТ ПОЛИОЛМЕТАНОФУЛЛЕРЕН СНИЖАЕТ ВЫЖИВАЕМОСТЬ КЛЕТОК ГЛИОБЛАСТОМЫ IN VITRO
Г.Р. Шарапова1, Н.В. Калачева1, Г.М. Фазлеева2, Л.Н. Исламова2
1 Институт фундаментальной медицины и биологии, Казанский федеральный университет, Казань, Россия
2 Институт органической и физической химии
им. А.Е. Арбузова ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: полиолметанофуллерен, противоопухолевый антиоксидант, глиобластома, астроцитома, OXPHOS, гликолиз.
Энергетический метаболизм в опухолевых клетках изменен по сравнению с нормальными клетками и, следовательно, может служить мишенью в противоопухолевой терапии. Биоэнергетический фенотип опухоли варьирует от гликолитического до окислительного и зависит от типа раковой опухоли, стадии рака и микроокружения опухолевых клеток. Наиболее агрессивные опухолевые клетки, в их числе клетки глиобластомы, характеризуются выраженным окислительно-восстановительным дисбалансом из-за повышенного гликолитического и митохондриаль-ного окислительного метаболизма. Окислительная активность раковых клеток и тканей обусловлена аномально высокими уровнями свободных радикалов [1]. Поэтому антиоксиданты могут играть ведущую роль в противоопухолевой терапии, подавляя трансдукцию сигналов, зависящую от свободных радикалов. В своей работе мы проанализировали энергетические профили 8 различных клеточных линий глиом, используя технологию Seahorse. Исследованные клеточные линии глиом проявляли энергетическую гетерогенность и имели разные уровни OXPHOS и гликолиза. Нами были отобраны две клеточные линии с различными энергетическими профилями — глиобластома A172 (высокие уровни OXPHOS и гликолиза) и астроцитома U251 (низкий уровень OXPHOS и высокий уровень гликолиза). Изучено действие водорастворимого производного фуллерена С60 — полиолметанофуллерена C60[C9H10O4(OH)4]6 на выживаемость клеток этих линий (Crystal Violet method). Ранее нами было установлено, что полиолметанофуллерен проявляет свойства мягкого разобщителя OXPHOS [2] и избирательно снижает мито-хондриальный потенциал в клетках с гиперполяризован-ными митохондриями, включая опухолевые [3]. Кроме того, мы показали впервые, что это производное сохраняет антирадикальные свойства исходного фуллерена С60 (в реакции Фентона), то есть может быть ловушкой для свободных радикалов в клетке. Инкубация клеточных линий глиом с полиолметанофуллереном (100 и 200 |jM) в течение 72 часов снижала выживаемость клеток гли-областомы в среднем на 38%, в то время как снижение выживаемости клеток астроцитомы не превышала 10%. Полученные результаты обосновывают дальнейшее изучение полиолметанофуллерена как перспективного анти-оксиданта при опухолях с повышенным уровнем OXPHOS.
Литература:
1. Hayes J., Dinkova-Kostova A., Tew K. Cancer Cell. 2020. V.
38(2). P. 167-197.
2. Kalacheva N.V. et al. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2018. V. 28(6).
P. 1097-1100.
3. Tarasova G.R. et al. J. Human gene therapy. 2019. V. 30. A. 65.
СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ РЕКОМБИНАНТНЫХ СПИДРОИНОВ ДЛЯ БИОМЕДИЦИНЫ
Р.В. Шариков1, Д.Р. Стрельцов1, 2,
С.Н. Малахов1, Т.Х. Тенчурин1, Л.И. Давыдова1,
В.Г. Богуш1, С.Н. Чвалун1, 2
1 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 ФГБУН Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: рекомбинантный спидроин, биополимеры, волокнистые материалы, структурные особенности, механические характеристики.
2B0
МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ
Нетканые полимерные материалы активно применяются в качестве укрывных, фильтрующих элементов в различных сферах деятельности. В медицине они активно используются в качестве повязок для лечения ран и ожогов, в том числе на основе синтетических полимеров. Однако большой интерес представляют природные полимеры на основе полисахаридов и белков, которые обладают уникальными биологическими и физико-механическими характеристиками [1]. На данный момент получение нетканых материалов из природных полимеров с регулируемой структурой и свойствами является по-прежнему актуальной задачей.
Одними из наиболее перспективных природных полимеров для получения материалов для биомедицины являются рекомбинантные белки спидроины [2]. Известно, что паутина обладает уникальными свойствами. Регулирование пауком аминокислотного состава спидроина позволяет изменять в большом диапазоне механические характеристики волокна, адгезию при сохранении биосовместимости [3]. Использование биохимических методов позволяет менять состав ре-комбинантных белков спидроинов и регулировать не только физико-механические свойства, но и сродство, и их пролиферативную активность к различным клеткам. Исследование вторичной структуры белка в материалах играет важную роль, так как его конфор-мация непосредственно влияет на конечные свойства материала[4].
В данной работе были исследованы нетканые материалы, полученные методом электроформования из растворов рекомбинантных спидроинов rS1/9 и rS2/12 (аналоги белков шелка паука MaSpl и MaSp2 соответственно) [5]. Определение механических характеристик отдельных нановолокон методом атомно-силовой микроскопии показало, что с увеличением диаметра волокна происходит резкое падение модуля упругости с последующим выходом на плато (с 80 до 10 ГПа). Причем регулирование параметров формования способно также приводить к изменению механических характеристик. Уменьшение механической прочности волокон с ростом диаметра связано с преобразованием надмолекулярной организации белков в толще волокон. Таким образом, регулируя параметры, можно добиться получения материала с заданными свойствами под конкретные задачи биомедицины. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках соглашения № 075-15-2021-1357.
Литература:
1. Mogo§anu G.D., Grumezescu A.M. Int. J. Pharm. 2014. V. 463.
№ . 2. P. 127-136.
2. Debabov V.G., Bogush V.G. ACS Biomater. Sci. Eng. 2020. V. 6.
№ . 7. P. 3745-3761.
3. Elices M., Guinea, G. V., Plaza, G. R. et al. Macromolecules.
2011. V. 44. № . 5. P. 1166-1176.
4. Tenchurin T.K., Sharikov R.V., Chvalun S.N. Nanotechnol. Russ.
2019. V. 14. № . 7. P. 290-310.
5. Bogush V.G., Sokolova, O. S., Davydova, L. I. et al. J. Neuroim-
mune Pharmacol. 2009. V. 4. № . 1. P. 17-27.
ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ
ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОГО РОСТА
Н.А. Шарикова1, К.И. Луканина1,
С.Н. Малахов1, С.В. Крашенинников1,
П.М. Готовцев1, 2, Т.Е. Григорьев1, 2
1 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 НИУ Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: нетканые материалы, ацетат целлюлозы,
технический углерод, электростимуляция.
С развитием тканевой инженерии меняются требования, применяемые к биоматериалам. Новое поколение материалов должно не только выступать в качестве матрикса для клеточной адгезии, но также ускорять процесс пролиферации клеток [1].
В настоящее время в литературе природные полимеры (хитозан, желатин, целлюлоза) являются широко используемыми для изготовления матриксов, благодаря таким свойствам как биосовместимость, биоразла-гаемость и биоадекватность. Предполагается, что такие материалы выполняют роль временной подложки при естественном восстановлении тканей, не оказывая стимулирующего действия на пролиферацию и дифферен-цировку клеток [г].
Одним из наиболее перспективных методов, улучшающих регенерацию тканей, является электростимуляция. Использование данного метода с электропроводящими матриксами позволяет контролировать внешний параметры сигнала (продолжительность, интервал, интенсивность), а также совмещать с другими физическими и химическими методами стимуляции клеток [3]. Электростимуляция в сочетании с электропроводящими матриксами способствует усилению клеточной адгезии и пролиферации клеток эпидермиса, остеоци-тов, нейрональных, мышечных клеток [г].
В данной работе представляется технология создания композиционных нетканых материалов методом электроформования на основе полимера ацетат целлюлозы. В качестве проводящих компонентов используются технический углерод (ТУ) и полимер PEDOT:PSS. ТУ непосредственно добавляли в полимерный раствор (концентрация до 10 масс.%), тогда как PEDOT: PSS вводили посредством пропитывания нетканых материалов.
Морфология полученных композитов была исследована методом сканирующей электронной микроскопии. Анализ физико-механических характеристик проводился на универсальной машине для испытаний на растяжение, а электропроводящие свойства измеряли четырехконтактным методом.
В работе показана оптимальная степень наполнения композитов (5 масс.%), при которой достигаются необходимая электропроводность (3,1 ± 0,1 мСм) и прочностные свойства. Таким образом, полученные материалы пригодны для использования в качестве матриксов при электростимуляции. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках соглашения № 075-15-2021-1357.
Литература: 1. Sukmana I.J. Artif. Organs. 2012. V. 15. № . 3. P. 215. г. Marsudi M.A., Ariski R.T., Wibowo A. et al. Int. J. Mol. Sci. 2021.
V. 22. № . 21. P. 11543. 3. Романов AH Вестник ВИТ «ЭРА». 2021. Т. 2. № . 4. С. 15.
