Бактериостатические эффекты лиофилизатов бесклеточных матрикса и гидрогеля из пуповины человека

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследованы бактериостатические эффекты матриксов и гидрогелей из пуповины человека. Известно, что использование биомиметиков на основе внеклеточного матрикса внеэмбриональных органов, в том числе пуповины человека, перспективно для нужд регенеративной медицины и тканевой инженерии. Бесклеточные продукты из внеклеточного матрикса разных органов и тканей человека устойчивы к преднамеренному бактериальному заражению. Два бесклеточных матрикса, изготовленных с использованием разных протоколов децеллюляризации пуповины человека, и два гидрогеля на их основе были оценены на предмет наличия бактериостатических свойств. Описаны два клинических случая применения лиофилизатов гидрогеля из пуповины. Исследован состав бесклеточных матриксов и гидрогелей из пуповины человека с помощью биохимических методик анализа. Чувствительность Staphylococcus aureus и Escherichia coli к матриксам и гидрогелям из пуповины оценивали, используя культуральные методики, также исследована метаболическая активность бактерий. Заметим, что бесклеточные матриксы и гидрогели из пуповины человека состоят из коллагенов и содержат белки и гликозаминогликаны. Обнаружено достоверное бактериостатическое действие гидрогелей в отношении Escherichia coli в течение первых 16 ч инкубации, независимо от вида детергента, использованного для их приготовления. Матриксы не показали бактериостатического эффекта, что позволяет предположить, что именно гидролиз структурных компонентов способствует высвобождению веществ с бактериостатической активностью. Эффект обусловлен, предположительно, влиянием на уровень метаболической активности микроорганизмов. Применение порошкообразного лиофилизата гидрогеля из пуповины человека в качестве дополнения к аутодермотрансплантату при лечении инфицированных глубоких ран у двух пациентов-добровольцев способствовало заживлению без инфицирования. В целом применение лиофилизатов гидрогеля из бесклеточной пуповины человека в качестве дополнительного лечения позволяет обеспечить приживление кожных аутотрансплантатов и создает условия для заживления обширных глубоких, склонных к инфицированию, ран.

Об авторах

Альбина Александровна Кондратенко

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова; Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-8511-5864
SPIN-код: 1668-3497

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Владимир Евгеньевич Чернов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-2440-3782
SPIN-код: 8315-1161

канд. биол. наук

Россия, Санкт-Петербург

Дмитрий Викторович Товпеко

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-0286-3056
SPIN-код: 3698-4656

младший научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Даниил Александрович Волов

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-1493-7622
SPIN-код: 1797-6654

врач-травматолог

Россия, Санкт-Петербург

Николай Викторович Белый

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-9370-8678
SPIN-код: 8676-3186

младший научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Дмитрий Алексеевич Земляной

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-4716-809X
SPIN-код: 3871-7531

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Лидия Ивановна Калюжная

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0001-6698-4872
SPIN-код: 1348-3306

д-р мед. наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Басок Ю.Б., Кондратенко А.А., Калюжная Л.И., и др. Децеллюляризованная строма пуповины в тканевой инженерии и регенеративной медицине: систематический обзор // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2023. Т. 25, № 2. С. 82–98. EDN: NBDKJU doi: 10.15825/1995-1191-2023-2-82-98
  2. Dubus M., Scomazzon L., Chevrier J., et al. Antibacterial and immunomodulatory properties of acellular Wharton’s Jelly matrix // Biomedicines. 2022. Vol. 10, N 2. Р. 227. doi: 10.3390/biomedicines10020227
  3. Dubus M., Scomazzon L., Chevrier J., et al. Decellularization of Wharton’s jelly increases its bioactivity and antibacterial properties // Front Bioeng Biotechnol. 2022. Vol. 10. Р. 828424. doi: 10.3389/fbioe.2022.828424
  4. Ramzan F., Ekram S., Frazier T., et al. Decellularized human umbilical tissue derived hydrogels promote proliferation and chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells // Bioengineering. 2022. Vol. 9, N 6. Р. 239. doi: 10.3390/bioengineering9060239
  5. Gupta A., El-Amin S.F., Levy H.J., et al. Umbilical cord-derived Wharton’s jelly for regenerative medicine applications // J Orthop Surg Res. 2020. Vol. 15, N 1. Р. 49. doi: 10.1186/s13018-020-1553-7
  6. Ramuta T.Ž., Tratnjek L., Janev A., et al. The antibacterial activity of human amniotic membrane against multidrug-resistant bacteria associated with urinary tract infections: new insights from normal and cancerous urothelial models // Biomedicines. 2021. Vol. 9, N 2. Р. 218. doi: 10.3390/biomedicines9020218
  7. Yadav M.K., Go Y.Y., Kim S.H., et al. Antimicrobial and antibiofilm effects of human amniotic/chorionic membrane extract on Streptococcus pneumonia // Front Microbiol. 2017. Vol. 8. Р. 1948. doi: 10.3389/fmicb.2017.01948
  8. Mao Y., Singh-Varma A., Hoffman T., et al. The effect of cryopreserved human placental tissues on biofilm formation of wound-associated pathogens // J Funct Biomater. 2018. Vol. 9, N 1. Р. 3. doi: 10.3390/jfb9010003
  9. Brennan E.P., Reing J., Chew D., et al. Antibacterial activity within degradation products of biological scaffolds composed of extracellular matrix // Tissue Eng. 2006. Vol. 12, N 10. Р. 2949–2955. doi: 10.1089/ten.2006.12.2949
  10. Sarikaya A., Record R., Wu C.C., et al. Antimicrobial activity associated with extracellular matrices // Tissue Eng. 2002. Vol. 8, N 1. Р. 63–71. doi: 10.1089/107632702753503063
  11. Silini A.R., Ramuta T.Ž., Pires A.S., et al. Methods and criteria for validating the multimodal functions of perinatal derivatives when used in oncological and antimicrobial applications // Front Bioeng Biotechnol. 2022. Vol. 10. Р. 958669. doi: 10.3389/fbioe.2022.958669
  12. Товпеко Д.В., Кондратенко А.А., Калюжная Л.И., и др. Биотехнологический бесклеточный неиммуногенный продукт сохраняет основные регенеративные структурные компоненты пуповины человека // Биотехнология. 2023. Т. 39, № 1. С. 49–59. EDN: PVPMQO doi: 10.56304/S0234275823010118
  13. Capella-Monsonis H., Coentro J., Graceffa V., et al. An experimental toolbox for characterization of mammalian collagen type I in biological specimens // Nat Prot. 2018. Vol. 13, N 3. P. 507–529. doi: 10.1038/nprot.2017.117
  14. Wang C., Li G., Cui K., et al. Sulfated glycosaminoglycans in decellularized placenta matrix as critical regulators for cutaneous wound healing // Acta Biomater. 2021. Vol. 22. P. 199–210. doi: 10.1016/j.actbio.2020.12.055
  15. Ersanli C. Tzora A., Skoufos I., et al. Recent advances in collagen antimicrobial biomaterials for tissue engineering applications: a review // Int J Mol Sci. 2023. Vol. 24, N 9. Р. 7808. doi: 10.3390/ijms24097808

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77762 от 10.02.2020.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах