Поиск Кабинет

Исследование биологической совместимости полилактидных нановолоконных матриксов, заселенных кардиальной клеточной культурой, в эксперименте на мини-свиньях

Гены & Клетки: Том XII, №4, 2017 год, стр.: 69-75

 

Авторы

Е. В. Чепелева, В. А. Балашов, А. А. Докучаева, А. А. Коробейников, А. Г. Стрельников, С. О. Лепендин, С. В. Павлова, К. И. Агладзе, Д. С. Сергеевичев, Е.А. Покушалов

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ

Реферат

Успех клеточной терапии зависит от эффективного способа доставки и выживания целевых клеток. Использование трансгенных клеток, несущих репортерную систему на основе гена люциферазы, позволяет проводить в динамике количественную оценку эффективности трансплантации биохимическими методами. Цель работы – провести мониторинг персистенции клеток кардиосфер (Cardiosphere Derived Cells, CDC) крысы после введения в периинфарктную зону на модели острого инфаркта миокарда. Трансплантацию проводили методом интрамиокардиальных инъекций суспензии клеток, находящихся в культуральной среде или в плазме крови, богатой тромбоцитами и фибриногеном (Platelet Rich Plasma, PRP). При инъекции клеток в PRP в миокарде формируется фибриновый гель, который служит матриксом для трансплантированных клеток. Клетки были модифицированы геном фермента люциферазы с помощью трансдукции лентивирусами (CDC-Luc). Динамику выживания CDC-Luc в ишемизированном миокарде оценивали по интенсивности люминесценции в белковых экстрактах миокарда в нескольких временных точках после трансплантации (0–14 сут.). Было показано, что CDC-Luc успешно трансплантировались и персистировали в периинфарктной зоне в первые 48 ч., однако интеграция их в миокард не происходила. CDC-Luc, инъецированные в культуральной среде, сохранялись в миокарде в течение 5 сут., а в PRP – 10 сут. после трансплантации. Было пока
зано положительное влияние PRP геля на адаптацию клеток после трансплантации, что, вероятно, способствовало пролонгированию периода персистенции CDC-Luc в ткани. Использование PRP при трансплантации может быть полезным для долгоживущих клеток, таких как кардиомиоциты, в частности, для повышения эффективности трансплантации тканеинженерного биологического водителя ритма. Репортерная система, экспрессирующая люциферазу, может быть эффективна для in vitro и in vivo мониторинга судьбы клеток как на биотехнологических этапах культивирования и сборки тканеинженерного биопейсмейкера, так и после трансплантации в сердце. В дальнейшем разработанный методический подход будет использован нами при
in vivo исследовании функционирования тканеинженерныхбиопейсмейкеров у экспериментальных животных.

Ключевые слова: клеточная трансплантология; клетки, полученные из кардиосфер, плазма крови, богатая тромбоцитами и фибриногеном, фибриновый гель, люцифераза.

 

Bioluminescent monitoring of rat сardiosphere-derived cells in platelet gel
engraftment in ischemic heart

The success of cell therapy depends on an effective method of cell delivery and engraftment. The use of transgenic cells carrying a reporter system based on the luciferase gene allows to perform the quantitative evaluation of the transplantation efficiency in dynamics using biochemical methods. The purpose of this work was to monitor the persistence of rat cardiospherederived cells (CDC) after allogeneic transplantation into the periinfarction zone. Transplantation was performed by intramyocardial injection of a cell suspension in a culture medium or in platelet
rich plasma (PRP). When injected into the myocardium PRP forms fibrin clots which serves as a matrix for the transplanted cells. The cells were modified by the luciferase enzyme gene by transduction with lentiviruses (CDC-Luc). The activity of luciferase was determined in protein extracts of the myocardium at different time points after the transplantation. It was shown that in the first hour after injections, CDC-Luc is quantitatively detected in the peri-infarction zone irrespective of the use of platelet gel or medium, and their amount does not decrease within 48 hours. During this period, we found a positive effect of the fibrin matrix on the cells – the luminescence of CDC-Luc protein extracts in the platelet gel composition was significantly higher. We suggested that the platelet gel promotes a more favorable microenvironment for CDC-Luc and facilitates the adaptation
of cells after transplantation, what reflected in the recovery of the level of luciferase production in cells. Further, we foundnegative dynamics: CDC-Luc injected in the culture medium is retained in the myocardium for 5 days and on the seventh day their presence is not determined, CDC-Luc in the fibrin matrix
is retained in the myocardium for 10 days after transplantation. Thus, despite the successful transplantation of CDC, the integration of cells into the myocardium does not occur. Nevertheless, the use of platelet gel prolongates the time of CDC persistence in the tissue and enhances of their paracrine effect. The use of fibrin matrix can be useful for long-lived cells, such as cardiomyocytes, in particular, to improve the efficiency of transplantation of the tissue engineering biological pacemaker. A luciferase reportering system can be effective for in vitro and in vivo monitoring of cell fate, both in biotechnological stages of cultivation and assembly of the tissue engineering biopee maker, and after myocardial transplantation. In the future, the developed methodological approach will be used to study of tissue-engineering biopacemakers in experimental animals.

Keywords: intramyocardial transplantation, Cardiosphere Derived Cells, platelet rich plasma (PRP), platelet gel, luciferase assay.

Подняться вверх сайта