CC BY
5
и поли-(1_-лактид-со-в-капролактона) (ПЛК) в соотношении 70:30. В нем в качестве модели базальной мембраны использован нетканый материал из ПЛК, предназначенный для формирования слоя эпителиальных кератино-цитов и предотвращения взаимопроникновения клеток эпителия и дермы при регенерации кожного покрова. Второй слой представлял собой 3D каркас из ДАЦ, предназначенный для формирования дермы, заселяемой фибробластами. Оба слоя были изготовлены методом электроформования и затем модифицированы реком-бинантными спидроинами (РС) и/или модифицированными мономерами РС (ММ) с гепарин связывающим пептидом (HBP) и с тетрапептидом RGDS для повышения биосовместимости и способности к васкуляризации и формированию грануляционной ткани при подкожном имплантировании мышам. Для придания антибактериальной активности в состав каждого волокнистого материала вводился антибиотик — гентамицин. Полученные результаты показали, что введение РС в комбинации с ММ с HBP и ММ с RGDS вызывает значительное усиление адгезивных свойств и способности к васкуляриза-ции и формированию грануляционной ткани у нетканых матриксов на основе синтетических материалов, что существенно повышает перспективы использования РС и их комбинаций с биологически активными пептидами для регенеративной медицины. Волокнистый материал на основе ПЛК продемонстрировал антибактериальную активность по отношению к штамму E. coli MC1061. Работа выполнена в рамках внутреннего гранта НИЦ «Курчатовский институт» № 2755 и государственного задания НИЦ «Курчатовский Институт».
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОММЕРЧЕСКИХ МЕМБРАН ДЛЯ СТОМАТОЛОГИИ
Т.Х. Тенчурин2, И.Я. Бозо1, C.B. Крашенинников2
1 ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна, Москва, Россия
2 НИЦ Курчатовский Институт, Москва, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: коллагеновые мембраны, стоматология, механические свойства.
Коллагеновые мембраны широко используются в медицине для костной пластики, закрытия дефектов сосудов и сердца и т. п. вследствие высокой биосовместимости, разнообразия механических свойств, контролируемой кинетики биодеградации, способности коллагена связываться с различными биологически активными соединениями и стимулировать процесс регенерации тканей. В хирургической стоматологии коллагеновые мембраны используются в качестве барьера, временно разделяющего зону регенерации костной ткани от окружающих кость мягких тканей, для удержания имплантированных остеопатических материалов в зоне репаративного осте-огенеза, а также для оптимизации регенерации мягких тканей. Одним из лидеров среди коллагеновых материалов, применяющихся в хирургической стоматологии, является мембрана Bio-Gide® (Geistlich, Швейшария). В свете усиления тренда к импортозамещению мы провели сравнение механических свойств мембраны Bio-Gide® с коллагеновой мембраной CONTUR® отечественного производства (биомедицинская компания «Cardioplant», г. Пенза), а также резорбируемой коллагеновой мембраной Ortokeep® (Ортософт, Россия).
Анализ среднего размера пор показали, что все исследованные матриксы представляют собой пористые пленки, со средним размером пор: Bio-Gide® (два слоя) 4,4 и 0,3 мкм, CONTUR® 0,84 мкм, Ortokeep® 2,1 мкм. Размер пор в отечественных изделиях препятствует проникновению клеток в структуру материала, что подтверждает наличие барьерной функции. Пористость всех исследованных материалов сопоставима: 72-79%.
Сравнение механических характеристик Bio-Gide®, CONTUR® и Ortokeep® показало, что образцы отечественные изделия имеют заметно более высокую прочность и модуль упругости по сравнению с Bio-Gide®; для CONTUR® характерна также высокая деформация разрушения. Формы начальных участков кривых Bio-Gide® и CONTUR® схожи (характерные для большинства «биологических мягких тканей»), т. е. они хорошо растягиваются при относительно невысоких нагрузках, сохраняя при этом значительный запас прочности. Учитывая большую деформацию разрушения CONTUR®, при сопоставимых удлинениях на 40-60% напряжения, возникающие в них, будут ниже, чем в материале Bio-Gide®. Это можно рассматривать как преимущество CONTUR®. Деформационные кривые Ortokeep® имеют вид, типичный для пластифицированных термопластов. То есть на них имеется ярко выраженный начальный участок (упругая область), который в данном случае не превышает 8% по деформации, затем этот участок переходит в область, в которой деформация уже не обратима. На практике это означает, что если растянуть мембрану более чем на 10% и оставить под нагрузкой, то в ней появятся слабые места и они, вероятно, быстро разрушится.
По результатам проведенных сравнительных исследований можно сделать вывод, что материал CONTUR® более приближен к характеристикам Bio-Gide®, превосходит его по прочности, но имеет избыточную жесткость. Исследования выполнены при финансовой поддержке Госзадания НИЦ «Курчатовский институт».
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ФАЗОВЫХ ТРАНСФОРМАЦИЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В МОДЕЛЯХ ИМПЛАНТАЦИИ SPF-ЖИВОТНЫМ С НОРМАЛЬНЫМ И ИЗМЕНЕННЫМ ИММУННЫМ СТАТУСОМ IN VIVO
А.Ю. Тетерина1, И.В. Смирнов1, П.В. Смирнова1, И.С. Фадеева1' 2, В.В. Минайчев1, 2, С.М. Баринов1, В.С. Комлев1
1 ФГБУ Институт металлургии и материаловедения им. АА. Байкова РАН, Москва, Россия
2 ФГБУ Институт теоретической
и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: биосовместимые материалы, кальций-фосфатные соединения, гидроксиапатит, октакальциевый фосфат, регенерация костной ткани, биоминерализация, биоинженерия.
Одним из наиболее интенсивно развивающихся подходов для регенерации поврежденной костной ткани является использование низкотемпературных фосфатов кальция, максимально соответствующих естественным кальцийфосфатным соединениям (КФС) нативной костной ткани, в частности, аппатитоподобному фосфату кальция (ГАп) и его прекурсорам. Данная работа
Гены & Клетки XVII, №3, 2G22
направлена на выявление значимой для современной клинической медицины проблемы, заключающейся в выраженной вариабельности биологических эффектов, наблюдаемых при имплантации аналогичных КФС-материалов — от эффективной аугментации костной ткани до полного отторжения импланта, сопровождающегося разрушением собственной костной ткани.
С использованием подхода низкотемпературной химической трансформации получены КФС различного фазового состава и морфологии поверхности и проведены комплексные in vitro и in vivo исследования потенциала интегративного, индуцирующего, регенеративного, иммуногенного и провоспалительного потенциала соединений, являющихся участниками цикла естественной биоминерализации костной ткани. Установлено, что ДКФД, ОКФ и ГАп дозозависимо модулируют жизнеспособность, пролиферативную активность, адгезию и миграцию остеобластных клеток в условиях in vitro, а также ингибируют провоспалительную активацию миелоидных клеток врожденного иммунитета (макрофагов), но не влияют на активацию клеток адаптивного иммунитета (T-и B-лимфоцитов). При этом, в условиях in vivo, на модели адъювант-индуцированного хронического латентного асептического воспаления у крыс моделированным хроническим воспалением) выявлено достоверное повышение общего количества лейкоцитов (в 1,8-2 раза, р<0,05) и моноцитов (увеличение в 2,5-2,7 раза, р<0,05) при имплантации ОКФ и ГАп, но не ДКФД. При имплантации тех же материалов животным с нормальным иммунным статусом каких-либо достоверных изменений в показателях крови не выявлено. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант РНФ № 21-73-20251 «Влияние структурных и фазовых трансформаций кальцийфосфатных соединений на механизмы биоинтеграции или отторжения материалов, предназначенных для регенерации костной ткани»).
Литература:
1. Yamada S., Tokumoto M., Tatsumoto N, et al. Am J Physiol Renal Physiol. 2014;306(12): F1418-28.
2. Beghdadi W., Madjene L.C., Benhamou M. et al. Front Immunol.
2011; 2: 37.
ИЗМЕНЕНИЕ ФЕНОТИПА И МОРФОЛОГИИ КЛЕТОК МИКРОГЛИИ ПРИ ТРАВМЕ СПИННОГО МОЗГА РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ
А.В. Тимофеева, Э.Р. Ахметзянова
Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, Казань, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: микроглия, фенотип, травма спинного мозга крысы.
В последнее десятилетие идет активное изучение поведения клеток микроглии при различных поражениях центральной нервной системы, в том числе исследования поляризации данных клеток при травме спинного мозга (ТСМ). Считается, что полученные результаты могут открыть широкие перспективы для терапии пациентов не только с повреждением спинного мозга, но и другими неврологическими заболеваниями, в патогенезе которых активную роль играют клетки микроглии. В нашей работе мы провели количественную оценку различных популяций клеток микроглии нейротоксического (М1)
и нейропротективного (М2а) фенотипа в хронический период (60 сутки) ТСМ различной степени тяжести как в области приближенной к эпицентру повреждения (Th9), так и на удалении от него (L2-L3).
Крысам породы Wistar наносили контузионную ТСМ легкой (1,5 м/с), средней (2,5 м/с) и тяжелой (4 м/с) степени тяжести при помощи импактора на уровне Th8. Количественную оценку клеток микроглии на фоне ТСМ проводили путем иммуногистохимического анализа с использованием антител к Iba1+/CD40+(M1 фенотип) и 1Ьа1+/ТЭР-р+(М2а фенотип) в зонах передних канатиков (VF), передних рогов (VH) и кортикоспинального тракта (CST). Количество 1ьа1+-клеток на 60 сутки после повреждения различной тяжести было достоверно выше в области Th9 с максимальным значением в зоне CST при сравнении с удаленными от эпицентра ТСМ участками L2-L3. При оценке Iba1+/CD40+-клеток было обнаружено, что в зоне CST их количество выше при травме 2,5 и 4 м/с в области Th9, данный показатель снижается на удалении к L2-L3, но остается достоверно выше при сравнении с интактным контролем. Количество Iba1+/TGF-p+-клеток не претерпевало значимых изменений на фоне ТСМ различной степени тяжести на уровне Th9. Однако на удалении от места травмы (L2-L3) было обнаружено достоверное увеличение количества Iba1+/TGF-p+-клеток в области CST и VH в группе 1,5 м/с при сравнении с интактным контролем и группой с тяжелой степенью ТСМ (4 м/с). Также стоит отметить, что в области CST и задних канатиков было отмечено скопление клеток микроглии кольцевидной формы (annular-shaped microglia) [1] в области приближенной к эпицентру травмы Th9, а также на значительном расстоянии от него (C6-C7). При этом клетки микроглии с указанной морфологией отсутствовали в области каудальнее от повреждения L2-L3.
Таким образом, после ТСМ различной степени тяжести наибольшие изменения в распределении М1 фенотипа микроглии были обнаружены в месте приближенном к эпицентру травмы, а именно на уровне Th9, в то время как в отдаленной области (L2-L3) отмечены изменения в популяции как М1, так и М2а. Работа выполнена в рамках Программы стратегического академического лидерства Казанского Федерального Университета (ПРИ0РИТЕТ-2030) и при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-34-90060.
Литература:
1. Akhmetzyanova E.R. et al. Frontiers in molecular neuroscience. - 2021. - Т. 14.
ВАСКУЛЯРИЗАЦИЯ ЗОНЫ ЗАЖИВЛЕНИЯ СТЕНКИ МАТКИ КРЫСЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ КОНДИЦИОНИРОВАННОЙ СРЕДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ АУТОЛОГИЧНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ КЛЕТОК В ГИПОКСИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
Н.Б. Тихонова1, А.А. Темнов2 3, В.В. Алексанкина1, А.П. Милованов1, Т.В. Фокина1, А.Н. Склифас3
1 НИИМЧ им. акад. А.П. Авцына ФГБНУ РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского, Москва, Россия
2 МФТИ, Москва, Россия
3 ИБК РАН, Пущино, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: заживление, матка крысы, кондиционированная среда культивирования, мезенхимальные клетки, васкуляризация.
Гены & Клетки XVII, №3, 2022
