Мезенхимные подобные стволовым стромальные клетки из подкожного жира человека и полимерные гидрогели на основе поливинилпирролидона: токсичность и адгезия
- Авторы: Савченкова И.П.1, Коровина Д.Г.1, Викторова Е.В.1, Оганнисян А.С.2, Легонькова О.А.2
-
Учреждения:
- Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН
- ФГБУ «НМИЦ хирургии им. А. В. Вишневского» МЗ РФ
- Выпуск: Том 26, № 3 (2023)
- Страницы: 27-32
- Раздел: Биологическая химия
- URL: https://ogarev-online.ru/1560-9596/article/view/143120
- DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2023-03-04
- ID: 143120
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Актуальность. Мезенхимные подобные стволовым стромальные клетки (МСК) представляют перспективный материал для терапии восстановления или регенерации костной и хрящевой тканей в лечении пациентов с повреждениями и заболеваниями опорно-двигательного аппарата. Использование гидрогелей для культивирования МСК позволит их защитить после введения в организм из-за потенциально «враждебной» среды поврежденных или больных тканей. На сегодняшний день недостаточно изучены свойства МСК в культивировании их на матрицах на основе природных и синтетических материалов.
Цель работы – оценить токсичность и адгезивные свойства гидрогелей на основе поливинилпирролидона (ПВП), полученных по двум технологиям, для МСК из жировой ткани (ЖТ) человека in vitro.
Материал и методы. В эксперименте использовали четыре стерильных ПВП-гидрогеля, различающихся технологией приготовления, наличием или отсутствием антибиотиков. Токсичность оценивали по числу витальных клеток (окраска 0,1%-ным раствором трипанового синего) после добавления суспензии МСК к гелям через 24 ч. Адгезивную способность МСК ЖТ человека по отношению к поверхности матриц определяли путем подсчета не прикрепившихся клеток через 24 ч. Поведение МСК ЖТ изучали в динамике (на 2-е и 5-е сутки культивирования) по скорости и качеству формируемого клеточного монослоя. Морфологический анализ клеток, состояние хроматина в ядре и наличие цитоплазматических включений проводили в образцах, окрашенных красителем Гимза.
Результаты. Установлено, что МСК ЖТ человека способны прикрепляться к поверхности всех четырех матриц, представленных физико-химически модифицированным искусственным материалом на основе ПВП. Все четыре гидрогеля не токсичны и пригодны для краткосрочного культивирования клеток. МСК ЖТ на ПВП-гидрогелях с добавлением антибиотиков демонстрировали более медленный рост при этом наблюдались морфологические изменения в виде вакуолей в протоплазме и пикноза в хроматине ядра клеток.
Выводы. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего исследования и совершенствования методов анализа цитотоксичности разрабатываемых препаратов.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
И. П. Савченкова
Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: s-ip@mail.ru
д.б.н, профессор, гл. науч. сотрудник
Россия, МоскваД. Г. Коровина
Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН
Email: darya.korovina@gmail.com
к.б.н., ст. науч. сотрудник
Россия, МоскваЕ. В. Викторова
Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко РАН
Email: victorovaekaterina@gmail.com
к.б.н., вед. науч. сотрудник
Россия, МоскваА. С. Оганнисян
ФГБУ «НМИЦ хирургии им. А. В. Вишневского» МЗ РФ
Email: ospolimed@mail.ru
науч. сотрудник, отдел перевязочных, шовных и полимерных материалов в хирургии
Россия, МоскваО. А. Легонькова
ФГБУ «НМИЦ хирургии им. А. В. Вишневского» МЗ РФ
Email: OALegonkovaPB@mail.ru
д.т.н., зав. отделом перевязочных, шовных и полимерных материалов в хирургии
Россия, МоскваСписок литературы
- Тепляшин А.С., Коржикова С.В., Шарифуллина С.З. и др. Характеристика мезенхимальных стволовых клеток человека, выделенных из костного мозга и жировой ткани. Цитология. 2005; 47(2): 130–135.
- Arthur A., Gronthos S. Clinical application of bone marrow mesenchymal stem/stromal cells to repair skeletal tissue. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21(24): 9759. doi: 10.3390/ijms21249759.
- Harrell C.R., Markovic B.S., Fellabaum C., Arsenijevic A., Volarevic V. Mesenchymal stem cell-based therapy of osteo-arthritis: Current knowledge and future perspectives. Biomed Pharmacother. 2019; 109: 2318–2326. doi: 10.1016/j.biop-ha.2018.11.099.
- Tibbit M.W., Anseth R.S. Hydrogels as extracellular matrix mimics for 3D cell culture. Biotechnology and Bioengineering. 2009; 103: 655–663.
- Oyen M.L. Mechanical characterization of hydrogel materials. International Materials Reviews. 2013; 59: 44–59.
- Севастьянов В.И. Биоматериалы, системы доставки лекарственных средств и биоинженерия. Вестник транспнлантологии и искусственных органов. 2009; XI (3): 14–24.
- Волкова И.М., Коровина Д.Г. Трехмерные матриксы природного и синтетического происхождения для клеточной биотехнологии. Биотехнология. 2015; 31(2): 8–26.
- Benamer S., Mahlous M., Boukrif A. et al. Synthesis and characterisation of hydrogels based on poly(vinyl pyrrolidone). Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 2006; 248: 284–290.
- Caliary S.R., Burdic J.A. A practical guide on hydrogels for cell culture. Nat Methods. 2016; 13(5): 405–414.
Дополнительные файлы
