Научная статья на тему 'Влияние среды на сохранность стволовых клеток при криоконсервировании'

Влияние среды на сохранность стволовых клеток при криоконсервировании Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
78
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕЗЕНХіМАЛЬНі СТОВБУРОВі КЛіТИНИ / MESENCHYMAL STEM CELL CRYOPRESERVATION / КРіОКОНСЕРВУВАННЯ / ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИД / DIMETHYL SULFOXIDE / АДГЕЗИВНі ВЛАСТИВОСТі КЛіТИН / ADHESIVE PROPERTIES OF CELLS / ЖИТТєЗДАТНіСТЬ КЛіТИН / МЕЗЕНХИМАЛЬНЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ / КРИОКОНСЕРВИРОВАНИЕ / АДГЕЗИВНЫЕ СВОЙСТВА КЛЕТОК / ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ КЛЕТОК / CELL VIABILITY

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Ковпак В.В., Харкевич Ю.А., Каленюк Ю.В.

В данной статье представлены результаты исследования влияния криоконсервирование мезенхимальных стволовых клеток состава криозащитных сред. Представлены результаты защитных свойства пяти сред. Действие криосред оценивали на основании определения жизнеспособности и сохранения адгезивных свойств клеток после размораживания. Исследование проведены на клетках собаки, кота и кролика.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Ковпак В.В., Харкевич Ю.А., Каленюк Ю.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ВПЛИВ СЕРЕДОВИЩА НА ЗБЕРЕЖЕНІСТЬ СТОВБУРОВИХ КЛІТИН ПІД ЧАС КРІОКОНСЕРВУВАННЯ

This article presenting results of investigations on depending on the composition of cryoprotective media of cryopreservation of mesenchymal stem cells. Compared protective properties of the five cryopreservation medium. Action cryopreservation medium evaluated on the basis of the definition of sustainability and conservation adhesive properties of cells after thawing. Research on cells carrying a dog, cat and rabbit.

Текст научной работы на тему «Влияние среды на сохранность стволовых клеток при криоконсервировании»

Outcomes of granulocyte colony-stimulating factor administration to patients with severe coronary artery disease // Circulation. - 2004. - Vol. 110 (suppl III). - P. 352.

3. Kawamoto A., Tkebuchava T., Yamaguchi J., Nishimura H., Yoon Y. S., Milliken C., Uchida S., Masuo O., Iwaguro H., Ma H., Hanley A., Silver M., Kearney M., Losordo D. W., Isner J. M., Asahara T. Intramyocardial transplantation of autologous endothelial progenitor cells for therapeutic neovascularization of myocardial ischemia // Circulation. - 2003. - Vol.107, №3 - P. 461-468.

4. Leobon B., Garcin I., Menasche P., Vilquin J. T., Audinat E., Charpak S. Myoblasts transplanted into rat infarcted myocardium are functionally isolated from

5. Philip R. Fox. Textbook of canine and feline cardiology: principles and clinical practice / Philip R. Fox, David Sisson, N. Sydney Moise. - [2nd ed.] -Philadelphia: W.B.SAUNDERS COMPANY,1999. - 955 p.

6. Skobel E., Schuh A., Schwarz E. R., Liehn E. A., Franke A., Breuer S., Gunther K., Reffelmann T., Hanrath P., Weber C. Transplantation of fetal cardiomyocytes into infareted rat hearts results in long-term functional improvement // Tissue Eng. - 2004. - Vol.10, № 5 (6). - P. 849-864.

7. Smits P. C., van Geuns R. J. Poldermans D., Bountioukos M., Onderwater E. E., Lee C. H., Maat A. P., Seruys P.W. Catheter-based intramyocardial injection of antologous skeletal myoblasts as a primary treatment of ischemic heart failure: clinical experience with six-month follow-up // J Am Coll Cardiol. - 2003. - Vol.42. - P. 20632069.

8. Xu X., Xu Z., Xu Y., Gul G. Effects of mesenchymal stem cell transplantation on extracellular matrix after myocardial infarction in rats // Coron Artery Dis. - 2005. -Vol. 16, № 4. - P. 245-255.

Стаття надшшла до редакцН 3.03.2015

УДК 619:57.085.21.086

Ковпак В. В., к.вет.н.; Харкевич Ю. О., к.вет.н.;

Каленюк Ю. В., студентка 2 курсу ОКР «Maricrp» E-mail: vitkovpak@mail.ru

Нац1ональний умверситет ôiopecypcie i природокористуеання Украгни, Kuïe,

Украгна

ВПЛИВ СЕРЕДОВИЩА НА ЗБЕРЕЖЕШСТЬ СТОВБУРОВИХ КЛ1ТИН П1Д ЧАС КРЮКОНСЕРВУВАННЯ

У дамй cmammi представленм результаты досл1дження еплиеу крюконсервування мезенх1мальних стоебуроеих клШин pi3uozo складу кр1осередовищ. Пор1вняно захист властивост1 п 'яти середовищ. Вплие кр1осередовищ ощнювали на nidcmaei еизначення життездатност1 та збереження адгезивных еластиеостей клШин теля розмороження. Досл1дження проведент на кл1тинах собаки, кота та кроля.

Ключовг слова: мезенх1малъм cmoeôypoei mimuHU, кр1оконсервування, диметилсулъфоксид, адгезивм властивост1 rnimuH, життездатмстъ кл1тин.

УДК 619:57.085.21.086

Ковпак В. В., Харкевич Ю. А., Каленюк Ю. В.

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Киев,

Украина

ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ НА СОХРАННОСТЬ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ПРИ КРИОКОНСЕРВИРОВАНИИ

В данной статье представлены результаты исследования влияния криоконсервирование мезенхимальных стволовых клеток состава криозащитных сред. Представлены результаты защитных свойства пяти сред. Действие

57

криосред оценивали на основании определения жизнеспособности и сохранения адгезивных свойств клеток после размораживания. Исследование проведены на клетках собаки, кота и кролика.

Ключевые слова: мезенхималъные стволовые клетки, криоконсервирование, диметилсулъфоксид, адгезивные свойства клеток, жизнеспособность клеток.

UDC 619:57.085.21.086

Kovpak V., Kharkevych Y., Kalenyuk Y.

National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine

INFLUENCE OF MEDIUM ON SAFETY OF STEM CELLS DURING

CRYOPRESERVATION

This article presenting results of investigations on depending on the composition of cryoprotective media of cryopreservation of mesenchymal stem cells. Compared protective properties of the five cryopreservation medium. Action cryopreservation medium evaluated on the basis of the definition of sustainability and conservation adhesive properties of cells after thawing. Research on cells carrying a dog, cat and rabbit.

Key words: mesenchymal stem cell cryopreservation, dimethyl sulfoxide, adhesive properties of cells, cell viability.

Здатнють стовбурових клггин теля введения i'x в оргашзм рецитента продовжувати дшитися, проникати в мюця ушкоджень тканин i вщновлювати i'x клггинну структуру, видшяти активш речовини протягом тривалого часу вщповщно до тяжкосп захворювання i стану оргашзму рецитента дае уткальт можливосп для використання ix в кттиннш Tepanii'.

Практична необхщтсть в тривалому збер1гант кттин привела до пошуку метод1в i'x консервування. Найбшьш перспективним тдходом для виршення цього завдання виявилося низькотемиературне консервування (крюконсервування), оскшьки зниження темиератури иризуииняе nepe6ir обмшних процес1в в бюлопчних системах. Так, обмш речовин в спорах i HaciHHi рослин при -200 °С прот1кае в 815*104 повшьтше, тж при 20 °С [1].

Показано, що необмежено довге збер1гання бюлопчних об'екпв при температур! рщкого азоту (-196 °С) не призводить до змши i'x властивостей [2].

У той же час ряд ф1зико-х1м1чних фактор1в шкщливо впливае на жив1 системи в процес1 крюконсервування.

Експериментальне i подальше клшчне застосування МСК потребуе удосконалення традицшних та розроблення нових метод1в крюконсервування, яю б дозволили бшьшою м1рою зберегти i'x життездаттсть i морфофункцюнальт властивосп [3, 4].

Метою нашо! роботи було дослщити вплив крюзахисних середовищ на збережетсть та адгезивт властивосп мезенх1мальних стовбурових кл1тин собаки, кота та кроля.

Матер1али i методи. Заморожування кттин проводили в полшарбонатному контейнер! Nalgene Mr. Frosty (Sigma, США) 3i швидюстю 1°С/хв до температури -80 °С, теля чого зразки переносили в рщкий азот [5]. Крюконсервування кл1тин здшенювали при концентрацп 1 х 106 кттин/см3 захисного середовища.

Кр1оконсервованн1 зразки збер1гали при -196 °С не менше 1-го мюяця перед подальшими дослщженнями. Розморожування кттин здшенювали в умовах водяно! бан1 при t 38 °С.

58

В дослщженнях використовували 4 комбшацп крюзахисних середовищ:

Дослщ 1: (середовище 1гла модифковане Дюльбеко (ДМЕМ) - 80 %, ембрюнальна сироватка теляти (ЕСТ) - 20 %) + 10 % диметилсульфоксид (ДМСО);

Дослщ 2: ЕСТ - 90 % + ДМСО - 10 %;

Дослщ 3: ЕСТ - 45 % + ДМЕМ - 45 % + ДМСО - 10 %;

Дослщ 4: ЕСТ - 95 % + ДМСО - 5 %.

Життездаттсть кттин визначали за допомогою фарбування внальним барвником трипановим ситм, при цьому жив! кл1тини не зафарбовуються, а мертв! набувають синього кольору.

Адгезивт властивост! МСК оцшювали за здаттстю клггин прикршлятися до поверхт культурального посуду (ефективтсть прикршлення) \ за кшьюстю кл1тин, здатних розпластуватись на культуральному посуд1 серед загально! к1лькост1 кл1тин. Для цього кттини висаджували у культуральний посуд ¿з щ1льн1стю 3х104 кл1тин/см2 площ1 та культивували в стандартних умовах протягом 24 год.

Результати досл1дження.

Результата впливу захисних средовищ на збережетсть МСК собаки п1д час крюконсервування представлен! в таблиц! 1 та рис. 1, 2, 3, 4.

Як видно ¿з даних таблиц!, найвищу життездаттсть МСК собаки спостер!гали у дослщ! 2, при використант середовища для кр!оконсервування до складу якого входять 90% ЕСТ та 10% ДМСО.

Таблиця 1

Ефектившсть заморожування МСК собаки залежно вщ складу середовища __(М±м, п=3)__

Середовище для Життездаттсть, % Адгезивн! кл1тини, %

заморожування

Дослщ 1 65±0,5** 69±1,7**

Дослщ 2 77,6±1,5 79.3±0,9

Дослщ 3 72,3±0,9* 75±1,7

Дослщ 4 65,6±1,3** 67.3±1,.5*

Примтки: ***Р<0,001; **Р<0,01; *Р<0,05.

59

Результаты впливу захисних средовищ на збереженють МСК кота шд час крюконсервування представлен! в таблиц! 2 та рис. 5, 6, 7, 8.

Рис. 3. Моношар кл1тин собаки, дослвд 3

Рис. 4. Моношар кл1тин собаки, дослвд 4

Рис. 5. Моношар кл!тин кота, дослвд 1

Рис. 6. Моношар кл1тин кота, дослвд 2

Таблиця 2

Ефектившсть заморожування МСК кота залежно вщ складу середовища

(М±м, п=3)

Середовище для заморожування Життездатшсть, % Адгезивш кттини, %

Дослщ 1 47±1,Г" 47±0.5~"

Дослщ 2 56,3±0,9** 60,6±1,3

Дослщ 3 58±1,1** 58±1,1

Дослщ 4 65,66±0,9 67±2,3

Як видно ¿з даних таблищ, найвищу життездатшсть МСК кота спостерпали у дослщ1 2, при використанш середовища для крюконсервування у склад якого входять 95 % ЕСТ та 5% ДМСО.

60

Рис. 7. Моношар кл1тин кота, дослвд 3

Рис. 8. Моношар кл!тин кота, дослвд 4

Результаты впливу захисних средовищ на збережешсть МСК кроля шд час крюконсервування представлен! в таблиц! 3 та рис. 9, 10, 11, 12.

Таблиця 3

Ефектившсть заморожування МСК кроля залежно вщ складу середовища

Середовище для заморожування Життездатшсть, % Адгезивш кттини, %

Дослщ 1 51.3±1.3** 57.3±1.5**

Дослщ 2 71.3±2.1 75.6±0.7

Дослщ 3 60.3±1.3** 61±1.7"

Дослщ 4 58.3±0.9** 59.3±1.9**

Примтки: Р<0,001; Р<0,01; Р<0,05. Як видно ¿з даних таблищ, найвищу життездатшсть МСК кроля спостер1гали у дослщ1 2 при використанш середовища для крюконсервування до складу якого входять 90 % ЕСТ та 10 % ДМСО.__

61

Висновки:

1. Збережешсть клггин тд час крюконсервування суттево залежить вщ виду тварин та складу крюсередовищ.

2. Крюконсервування мезенх1мальних стовбурових кл1тин собаки та кроля у середовищ1, що мютить у своему склад1 90 % ембрюнально! сироватки теляти та 10 % диметилсульфоксиду, 36epirae иайвищу життездаттсть кл1тин та 3ano6irae втрат1 i'x адгезивиих властивостей.

3. Крюконсервування мезенх1мальних стовбурових кл1тин кота у середовищ1, що мютить у своему склад1 95 % ембрюнально! сироватки теляти та 5 % диметолсульфоксиду, 36epirae иайвищу життездатшсть кл1тии та 3ano6irae втрат1 i'x адгезивиих властивостей.

В подальшому будуть проведенн1 досл1джения щодо заморожуваиия мезенх1мальних стовбурових кл1тии тварин методом вприфшацп.

Л1тература

1. Белоус А. М., Грищенко В. И. Криобиология. - К. : Наук. думка, 1994. -

431 с.

2. Franks F. Biophysics and biochemistry at low temperatures. - Cambridge: Cambridge University Press, 1985. - 210 p.

3. Baust J. M., Buskirk R., Baust J. G. Modulation of the cryopreservation cap: elevated survival with reduced dimethyl sulfoxide concentration // Cryobiology. - 2002. - Vol. 45, № 2. - P. 97-108.

4. Mukherjee N., Chen Z., Sambanis A. et al. Effects of cryopreservation on cell viability and insulin secretion in a model tissue-engineered pancreatic substitute (TEPS) // Cell Transplant. - 2005. - Vol. 14, № 7. - P. 449-456.

5.Colter D. C., Class R., DiGirolamo C. M. et al. Rapid expansion of recycling stem cells in cultures of plastic-adherent cells from human bone marrow // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2000. - Vol. 97, № 7. - P. 3213-3218.

Стаття надшшла до редакци 31.03.2015

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

62

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.