ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПРОТОКОЛА ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗАЦИИ ПОЧКИ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКОЙ КАЧЕСТВА БИОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Хроническая почечная недостаточность (ХПН) - одна из самых актуальных проблем современной медицины. Существуют различные методы лечения ХПН, такие как программный и перитонеальный диализы и трансплантация почки. Последний является наиболее перспективным при конечной стадии заболевания. Однако нехватка донорских органов, сложность их доставки, трудность поиска иммунологически совместимых органов и пожизненное назначение иммуносупрессивной терапии способствовали развитию современной тканевой инженерии, приоритетным направлением которой оказалась разработка биоинженерных каркасов с последующим заселением их аутологичными клетками. Применение таких конструкций позволило бы решать как этические, так и иммунологические проблемы трансплантологии. Целью данного экспериментального исследования стала разработка нового метода децеллюляризации почки на модели мелких лабораторных животных. Материалы и методы: изучена морфологическая структура полученного бесклеточного матрикса, проведена количественная оценка остатков ДНК в полученном каркасе, предложен новый биофизический метод оценки качества получаемых матриксов методом ЭПР-спектроскопии, а также проведены эксперименты порецеллюляризации каркаса мезенхимальными мультипотентными стволовыми клетками для оценки цитотоксичности, сохранения клеточной жизнеспособности и метаболической активности. Результаты: показано, что полученный децеллюляризированный матрикс почки сохраняет архитектонику нативной ткани при полном удалении клеточного материала, не обладает цитотоксическими свойствами, поддерживает адгезию и пролиферацию клеток. Заключение: все вышесказанное позволяет рассматривать разработанный протокол децеллюляризации как перспективный способ получения тканеинженерных конструкций почки с возможностью клинического применения в обозримом будущем.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. В. Глыбочко

ФГБОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерация

Email: rektorat@mma.ru
академик РАН, д.м.н., профессор, ректор Краснодар; Россия

С. Н. Алексеенко

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: corpus@ksma.ru
д.м.н., профессор, ректор Краснодар; Россия

Е. А. Губарева

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: g_lena82@list.ru
к.м.н., заведующий лабораторией фундаментальных исследований в области регенеративной медицины Краснодар; Россия

Е. В. Куевда

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: elenakuevda@yandex.ru
к.м.н.. научный сотрудник лаборатории фундаментальных исследований в области регенеративной медицины Краснодар; Россия

А. А. Басов

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: son_sunytch79@mail.ru
д.м.н., профессор кафедры фундаментальной и клинической биохимии Краснодар; Россия

А. С. Сотниченко

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: alex24.88@mail.ru
к.м.н. научный сотрудник лаборатории фундаментальных исследований в области регенеративной медицины Краснодар; Россия

С. С. Джимак

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет»

Email: jimack@mail.ru
к.б.н., доцент кафедры радиофизики и нанотехнологий Краснодар; Россия

И. С. Гуменюк

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: meklon@gmail.com
научный сотрудник лаборатории фундаментальных исследований в области регенеративной медицины Краснодар; Россия

И. Х. Егиев

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: ivan.egiev@mail.ru
студент 5-го курса педиатрического факультета Краснодар; Россия

В. Н. Чечелян

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: valera.chechelian2013@yandex.ru
студент 5-го курса педиатрического факультета Краснодар; Россия

Р. З. Накохов

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: nrz00009@gmail.com
младший научный сотрудник лаборатории фундаментальных исследований в области регенеративной медицины Краснодар; Россия

О. М. Лясота

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет»

Email: arcybasheva@mail.ru
аспирант кафедры радиофизики и нанотехнологий Краснодар; Россия

Ю. В. Тетерин

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: valera.chechelian2013@yandex.ru
студент 3-го курса лечебного факультета Краснодар; Россия

Список литературы

  1. DeMattos A.M., Olyaei A.J., Prather J.C., Golconda M.S., Barry J.M., Norman D.J. Autosomal-dominant polycystic kidney disease as a risk factor for diabetes mellitus following renal transplantation. Kidney Int. 2005;67(2):714-720.
  2. Abecassis M., Bartlett S.T., Collins A.J., Davis C.L., Delmonico F.L., Friedewald J.J., Hays R., Howard A., Jones E., Leichtman A.B., Merion R.M., Metzger R.A., Pradel F., Schweitzer E.J., Velez R.L., Gaston R.S. Kidney transplantation as primary therapy for endstage renal disease: a National Kidney Foundation Kidney Disease Outcomes Quality Initiative (NKF/KDOQITM) conference. Clin J Am SocNephrol. American Society of Nephrology. 2008;3(2): 471-480.
  3. Delmonico F.L., Dew M.A. Living donor kidney transplantation in a global environment. Kidney Int. 2007;71(7):608-614.
  4. Manauis M.N., Pilar K.A., Lesaca R., de Belen Uriarte R., Danguilan R., Ona E. A National Program for Nondirected Kidney Donation From Living Unrelated Donors: The Philippine Experience. Transplant Proc. 2008;40(7):2100-2103.
  5. Fuchs J.R., Nasseri B.A., Vacanti J.P. Tissue engineering: a 21st century solution to surgical reconstruction. Ann Thorac Surg. 2001;72(2):577-591.
  6. Ross E.A., Williams M.J.,Hamazaki T., Terada N., Clapp W.L., Adin C., Ellison G.W., Jorgensen M., Batich C.D. Embryonic stem cells proliferate and differentiate when seeded into kidney scaffolds. J Am SocNephrol. American Society of Nephrology. 2009;20(11): 2338-2347.
  7. Liu C., Liu S., Xu A., Kang Y., Zheng S., Li H. Preparation of whole-kidney acellular matrix in rats by perfusion. J South Med Univ. 2009;29(5):979-982.
  8. Baptista P.M., Orlando G., Mirmalek-Sani S.H., Siddiqui M., Atala A., Soker S. Whole organ decellularization - a tool for bioscaffold fabrication and organ bioengineering. In: 2009 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE. 2009;6526-6529 p.
  9. Song J.J., Guyette J.P., Gilpin S.E., Gonzalez G., Vacanti J.P., OttH.C. Regeneration and experimental orthotopic transplantation of a bioengineered kidney. Nat Med. Nature Research. 2013;19(5): 646-651.
  10. Fisher J.P., Mikos A.G., Bronzino J.D., Peterson D.R. Tissue engineering : principles and practices. CRC Press. 2013.
  11. Kuevda E.V., Gubareva E.A., Sotnichenko A.S., Gumenyuk I.S., Gilevich I.V., Polyakov I.S. et al. Experience of Perfusion Recellularization of Biological Lung Scaffold in Rats. Russ J Transplantology Artif Organs [Internet]. 2016;18(1):38-44. Available from: http://journal. transpl.ru/vtio/article/view/617.
  12. Gubareva E.A., Sjöqvist S., Gilevich I.V., Sotnichenko A.S., Kuevda E.V., Lim M.L., Feliu N., Lemon G., Danilenko K.A., Nakokhov R.Z., Gumenyuk I.S., Grigoriev T.E., Krasheninnikov S.V., Pokhotko A.G., Basov A.A., Dzhimak S.S., Gustafsson Y., Bautista G., Beltran Rodriguez A., Pokrovsky V.M., Jungebluth P., Chvalun S.N., Holterman M.J., Taylor D.A., Macchiarini P. Orthotopic transplantation of a tissue engineered diaphragm in rats. Biomaterials. Elsevier. 2016;77:320-335.
  13. Basov A.A., Bykov I.M., Baryshev M.G., Dzhimak S.S., Bykov M.I. Determination of deuterium concentration in foods and influence of water with modified isotopic composition on oxidation parameters and heavy hydrogen isotopes content in experimental animals, Vopr. VoprPitan. 2014;83(5):43-50.
  14. Bagaeva V.V., Popova V.M., Pashkova G.S., Isadzhanyan K.E., Nikitin V.V., Zhilenkov E.L. The study the efficacy and safety of antimicrobial agents. Res Pract Med J. 2015;2(3):35.
  15. Badylak S.F., Taylor D., Uygun K. Whole-organ tissue engineering: decellularization and recellularization of three-dimensional matrix scaffolds. Annu Rev Biomed Eng. Annual Reviews. 2011;13:27-53.
  16. Wainwright J.M., Czajka C.A., Patel U.B., Freytes D.O., Tobita K., Gilbert T.W., Badylak S.F. Preparation of cardiac extracellular matrix from an intact porcine heart. Tissue Eng Part C Methods. 2010;16(3):525-532.
  17. Sellaro T.L., Ravindra A.K., Stolz D.B., Badylak S.F. Maintenance of hepatic sinusoidal endothelial cell phenotype in vitro using organ-specific extracellular matrix scaffolds. Tissue Eng. 2007;13(9): 2301-2310.
  18. Conrad C., Niess H., Huss R., Huber S., von Luettichau I., Nelson P.J., Ott H.C., Jauch K.W., Bruns C.J. Multipotentmesenchymal stem cells acquire a lymphendothelial phenotype and enhance lymphatic regeneration in vivo. Circulation. 2009;119(2):281-289.
  19. Finkel T., Holbrook N.J. Oxidants, oxidative stress and the biology of ageing.Nature. Nature Publishing Group. 2000;408(6809):239-247.
  20. Svistunenko D.A., Davies N., Brealey D., Singer M., Cooper C.E. Mitochondrial dysfunction in patients with severe sepsis: An EPR interrogation of individual respiratory chain components. BiochimBiophysActa - Bioenerg. 2006;1757(4):262-272.
  21. Gubareva E.A., Kuevda E.V., Dzhimak S.S., Basov A.A., Sotnichenko A.S., Bolotin S.N., Gilevich I.V., Gumenyuk I.S., Macchiarini P. EPR spectroscopy solutions for assessment of decellularization of intrathoracic organs and tissues. Dokl Biochem Biophys. 2016;467(1):113-116.
  22. Hulshof F., Schophuizen C., Mihajlovic M., van Blitterswijk C., Masereeuw R., de Boer J., Stamatialis D. New insights into the effects of biomaterial chemistry and topography on the morphology of kidney epithelial cells. J Tissue EngRegen Med. 2016. doi: 10.1002/ term.2206.
  23. Johnston K.A., Westover A.J., Rojas-Pena A., Buffington D.A., Pino C.J., Smith P.L., Humes H.D. Development of a wearable bioartificial kidney using the Bioartificial Renal Epithelial Cell System (BRECS). J Tissue EngRegen Med. 2016. DOI: 10.1002/ term.2206.
  24. Buffington D.A., Pino C.J., Chen L., Westover A.J., Hageman G., Humes H.D. Bioartificial Renal Epithelial Cell System (BRECS): a compact, cryopreservable extracorporeal renal replacement device. Cell Med. 2012;4:33-43.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО «Бионика Медиа», 2017

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах