ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ ВЕЗИКУЛЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ИЗ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК, ОБЕСПЕЧИВАЮТ НЕЙРОПРОТЕКЦИЮ ПУТЕМ МОДУЛЯЦИИ ПУТИ PI3K/AKT И КАЛЬЦИЕВОЙ ОСЦИЛЯЦИИ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Литература:

1. Oryan A, Alidadi S, Moshini A, Maffulli N. J Orthop Sung Res. 2014.V. 9. № 1. Р.18.

2. Вансович Д.Ю., СердобинцевМ.С., Усиков В.В., Цололо Я.Б., Мансуров Д.Ш., Спичка А.А., Алиев Б.Г., ВороковА.А. Мед-фарм. Жур. «Пульс». 2021. T.23. № 3. С. 24-30.

ПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ТКАНИ ЗАДНЕГО ОТДЕЛА ГЛАЗА IN VITRO ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ 3D-НОСИТЕЛЯ, СОДЕРЖАЩЕГО БИОРЕГУЛЯТОР, ВЫДЕЛЕННЫЙ ИЗ СКЛЕРЫ ГЛАЗА

Е.В. Сидорский1, М.С. Краснов1, В.П. Ямскова2, В.И. Лозинский1

1 ФГБУН Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва, Россия

2 ООО «Институт проблем биорегуляции», Москва, Россия.

e-mail: sneegr@gmail.com

Ключевые слова: биорегуляторы, криогели, 3й-технологии, фибробласты.

Склера обеспечивает внутриглазное давление и является защитным каркасом для тканей глаза. Прочность склеры определяют высокомолекулярные структуры коллагена, эластина, которые синтезируют фибробласты, часть которых является клеточными источниками регенерации, способными к пролиферации и дифференциров-ке. Именно за их счетпроисходит быстрая регенерация ткани склеры. Увеличению жизнеспособности фибробла-стов и сохранению пространственной организации ткани способствует биорегулятор, обнаруженный в склере глаза быка (БР-СК). Его действие характеризуется наличием тканевой, но отсутствием видовой специфичности. Основой БР-СК является пептидно-белковый комплекс, в состав которого входят биологически активные пептиды (мол. масса 1300-5100 Да) и изоформа сывороточного альбумина под номером gi 11351907 в базе данных Uniptrot. Ранее было показано, что белковые криогели были успешно использованы в качестве носителей биорегуляторов для индукции регенерации костной ткани. Целью исследования было изучение действия БР-СК, введенного в 313-носитель, на состояние склеры и тканей заднего отдела глаза (сетчатка, пигментный эпителий, сосудистая оболочка) в условиях стационарного органо-типического культивирования in vitro. В качестве носителя биорегулятора использовали криогенно-структуриро-ванные губки в виде дисков диаметром 22 мм и высотой 10 мм, приготовленные из белков сыворотки крови КРС. Работа была выполнена на тритонах Pleurodeles waltl обоего пола, разведение который осуществляется в Институте биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН. Исследование проводили на задних секторах глаза, которые культивировали на криогелях, нагруженных БР-СК в диапазоне концентраций 10-19-10-3 мг белка/мл. В качестве контрольных серий изучали задние секторы глаза, которые культивировали на криогелях, не содержащих БР-СК, или которые культивировали без криогелей. Все культуры фиксировали в р-ре формалина на 3-и сут и приготавливали гистологические срезы, окраска гематоксилин-эозином. Гистологическое исследование показало, что только в опытных сериях, в которых задние секторы глаз культивировали на криогелях, напитанных БВ-СК в концентрации 10-9, 10-11 мг белка/мл

наблюдали отсутствие выраженных изменений деградации тканей заднего сектора: сосудистая оболочка сохранялась плотной, без признаков деградации, сохранялись адгезионные взаимодействия между сетчаткой и пигментным эпителием, в котором пигмент был распределен равномерно и компактно, что свидетельствует о поддержании статуса пролиферации и дифференцировки в пигментном эпителии, в также о сохранении структуры интерфоторецепторного матрикса, играющего принципиальную роль в передаче зрительного акта. В склере наблюдали плотное расположение коллагеновых волокон с малозаметными расслоениями и большое количество жизнеспособных фибробластов, подсчет которых на 1мм2 среза ткани склеры показал, что в данных опытных сериях их количество было приблизительно вдвое больше по сравнению с другими контрольными сериями. Также следует отметить, что использование криогеля усиливало протекторное действие БР-СК.

ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ ВЕЗИКУЛЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ИЗ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК, ОБЕСПЕЧИВАЮТ НЕЙРОПРОТЕКЦИЮ ПУТЕМ МОДУЛЯЦИИ ПУТИ PI3K/AKT И КАЛЬЦИЕВОЙ ОСЦИЛЯЦИИ

Д.Н. Силачев1, 3, Е.А. Туровский2, В.В. Головичева1, Е.Г. Варламова2, Т.И. Данилина1, К.В. Горюнов3, Ю.А. Шевцова3, 5, И.Б. Певзнер1, 3, Л.Д. Зорова1, 3, В.А. Бабенко1, 3, Е.А. Евтушенко4, А.А. Жарикова5, А.А. Хуторненко3, С.И. Ковальчук6, Е.Ю. Плотников1, 3, Д.Б. Зоров1, 3, Г.Т. Сухих3

1 Институт физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета

им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

2 Институт биофизики клетки РАН, ФИЦ Пущинский научный центр биологических исследований РАН, Пущино, Россия

3 НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова, Москва, Россия

4 Биологический факультет Московского государственного университета

им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

5 Факультет биоинженерии и биоинформатики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

6 Лаборатория методов биоинформатики

в комбинаторной химии и биологии Института биоорганической химии им. Шемякина-Овчинникова РАН, Москва, Россия

e-mail: silachevdn@genebee.msu.ru

Ключевые слова: мультипотентные мезенхимальные стро-мальные клетки, внеклеточные везикулы, нейропротекция.

Мезенхимальные стромальные клетки (МСК) рассматриваются в качестве перспективной терапии острых патологических состояний головного мозга. Предполагается, что основной нерйропротекторный механизм реализуется паракринно в том числе и за счет секреции внеклеточных везикул ВВ [1]. В этом исследовании мы предположили, что многоцелевой терапевтический эффект ВВ обусловлен белковым грузом, который может обеспечивать нейропротекцию, и указали на некоторые ключевые механизмы и молекулярные мишени для такой защиты. Изучались механизмы

нейропротекторного действия ВВ в моделях ЧМТ и гипоксии-ишемии новорожденных (ГИ), а также в моделях in vitro с использованием первичной культуры нейроглии.

МСК выделяли из послеродовой плаценты человека, кондиционную среду подвергали дифференциальному центрифугированию (10000g, 108000g) и конечный осадок ВВ ресуспендировали в фосфатном буфере.

Курсовое интраназальное введение ВВ значимо снижало объем повреждения головного мозга в двух экспериментальных моделях, что сопровождалось восстановлением сенсомоторынх функций, что свидетельствует о влияние на нейропластичность ВВ. В модели кислородно-глюкозной депривации (КГД) in vitro ВВ предотвращали кальцивею перегрузку как нейронов, так и астроцитов и последующую гибель клеток. В смешанной культуре нейроглии ВВ индуцировали опосредованные рецептором инозитол трифосфата (IP3) осцилляцию Ca2+ в астроцитах, связанную с адаптацией к перегрузке кальцием не только в астроцитах, но и в совместно культивируемых нейронах, демонстрируя межклеточные положительные взаимодействия между данными клетками. Было показано, что ингибиторы PI3K вортманнин и LY-294002 полностью отменяли защитный эффект ВВ в модели КГД. Это означает, что передача сигналов PI3K/AKT является одним из основных путей опосредованной ВВ защиты нервных клеток, подвергшихся ише-мическому воздействию. Компоненты этого сигнального пути были идентифицированы среди наиболее обогащенных категорий в протеоме ВВ. Работа поддержана грантом РФФИ № 20-015-00414.

Литература:

1. Reed SL, Escayg A. Neurobiology of Disease. 2021. V. 157. P.

105445

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ПЛЕНОК С ДОБАВЛЕНИЕМ ОЛИГОПЕПТИДОВ И ГЛИКОПРОТЕИНОВ НА ПРОЛИФЕРАЦИЮ КЛЕТОК

Д.В. Силин, Г.А. Власова, Е.В. Скорб, С.А. Уласевич

Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия e-mail: silin@infochemistry.ru

Ключевые слова: муцин, полиэлектролитные слои, биосовместимость, клеточная пролиферация.

Одна из основных проблем в регенеративной медицине и биотехнологии — скорость заживления внутренних повреждений (например, при операциях на сосудах). Для её решения используются различные подходы от хирургического вмешательства, до использования материалов на основе синтетических и природных материалов [1-3].

В связи с этим, целью исследования является разработка биосовместимых материалов на основе полиэлектролитов и природного муцина улитки Helix pomatia для ускорения регенерации. Основу материалов планируется создать из послойно осажденных полиэлектролитов, в которые для повышения их биосовместимости вводится муцин.

Последовательное осаждение полиэлектролитов проводили на подложке из предварительно обезжиренного стекла. В качестве первого слоя наносили поли-этиленимин (PEI) с последующим осаждением на него полистирол сульфоната (PSS). Каждый слой осаждали в течение 15 мин с последующим промыванием в дистиллированной воде. Муцин улитки Helix pomatia добавляли в раствор полимера в концентрации 0,2 мг/мл. Для

дополнительного увеличения биосовместимости слой муцина в некоторых образцах осаждался дополнительно. Биосовместимость клеток исследовали с помощью постнатальных фибробластов человека (ПФЧ) и линии С2С12. (мышечная ткань мыши)

Предварительные тесты показали, что введение в ростовую среду приготовленного муцина в концентрации

0.2.мг/мл способствует увеличению скорости пролиферации постнатальных фибробластов человека в 1,3 раза по сравнению с контролем. По результатам МТТ-теста наибольший прирост жизнеспособности клеток ПФЧ наблюдали для образцов, к которым добавляли 10 мкл раствора муцина с концентрацией 0,2 мг/мл на 1,5 мл среды роста клеток.

Таким образом, полученные материалы перспективны для разработки ранозаживляющих покрытий, а также могут использоваться в биосовместимых покрытиях на перевязочных материалах для стимуляции остеогенеза. Работа выполнена в рамках проекта РНФ № 19-79-10244.

Литература:

1. Adikwu M.U., Alozie B.U. Sci. Res. Essays. 2007. V. 2. № . 6. С. 195-198.

2. Nishiyama K. et al. Biosci. Biotech. Biochem. 2015. - V. 79. № . 2. С. 271-279.

3. Allaw M. et al. Nanomedicine. 2020. - V. 15. - № . 17. - С. 1671-1685.

ИССЛЕДОВАНИЕ БИОСОВМЕСТИМОСТИ

МАТРИЦ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ ФИБРИЛЛ

КОЛЛАГЕНОВ I И V ТИПА

М.Ю. Сироткина1, А.К. Зенкова1,

С.В. Шабельников1, А.В. Нащекин2,

Ю.А. Нащекина1

1 Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия

2 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе, Санкт-Петербург, Россия

e-mail: m.s.778321@yandex.ru

Ключевые слова: тканевая инженерия, коллаген i типа, коллаген v типа, гибридные фибриллы, диаметр фибрилл.

Коллаген I типа основной белок внеклеточного матрикса (ВКМ). Он широко применяется в качестве материала для создания тканеинженерных матриц. Усовершенствование характеристик матрицы с сохранением её биомиметичности возможно осуществить путем изменения её микроструктуры. Диаметр кол-лагеновых фибрилл оказывает влияние на свойства ткани, например, на механические свойства в коже и сухожилиях и уменьшение светорассеяния в строме роговицы. Также существует зависимость пролиферации и адгезии клеток от диаметра фибрилл. In vivo диаметр фибрилл коллагена I типа регулируется компонентами ВКМ, среди которых коллаген V типа, который встраивается в фибриллы коллагена I типа, образуя гибридные фибриллы. Молекула коллагена V типа имеет N-концевой участок, который препятствует присоединению к фибрилле новых молекул коллагена I типа и её росту. Однако исследования показывают, что коллаген V типа, лишенный N-концевого участка, хотя и в меньшей степени, ограничивает рост фибрилл [1].

Целью работы является исследование влияния на адгезию, пролиферацию и морфологию клеток композитных матриц на основе коллагена I типа и V типа