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://journals.eco-vector.com/1560-9596/article/view/321413
- DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2023-03-04
- ID: 321413
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или 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
Об 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
