Issledovanie biologicheskoy sovmestimosti polimernykh nanovolokonnykh matriksov, zaselennykh kardial'noy kletochnoy kul'turoy, v eksperimente na mini-svin'yakh

Full Text

На сегодняшний день использование синтетических биодеградируемых полимеров на основе полиуретана, поликапролактона, полилактатной кислоты (PLA), полигликолевой кислоты (PGA) и их сополимеров является наиболее перспективным направлением в тканевой инженерии. Оптимальным методом для создания нановолокон с различными механическими и биофизическими свойствами является электроспиннинг. Указанная технология позволяет создать надежный матрикс, способный к биодеградации и обладающий хорошей биосовместимостью. Данная работа посвящена изучению полимерных нановолокон, используемых в качестве носителя для клеток, применяющихся в терапии сердечно-сосудистых заболеваний с целью замещения функции проводящей системы сердца. Полимерные нановолокон-ные матриксы производились при помощи установки электроспиннинга. Диапазон диаметров полимерных волокон составлял от 300 нм до 2000 нм. Длина волокон: от 3 мм до 20 мм. Пространственная плотность: от 5 до 1000 волокон на миллиметр. Степень параллельности для образцов с параллелизацией нановолокна: ±15-17°. Полученные матриксы заселялись культурами клеток, полученными из предсердий мини-свиней методом механического измельчения и ферментативного гидролиза. Для маркирования кардиоваскулярной клеточной культуры конститутивной экспрессией зеленого флуоресцентного белка (GFP) использовали плазмиду pGpur, несущую ген GFP под контролем промотора CMV. В эксперименте исследовали 2 группы животных по 3 мини-свиньи в каждой: первой группе в ходе экспериментальной операции имплантировали образцы матриксов, заселенные кардиальной клеточной культурой (в количестве 100 000 клеток на один матрикс диаметром 9 мм), второй группе - незаселенные матриксы. Доступ в грудную клетку осуществлялся парастерналь-но, разрезались поверхностные и глубокие мышцы и фасции, обнажали сердце и убирали перикард. На верхушке сердца был сделан продольный разрез глубиной около 5 мм, внутрь помещали матрикс, затем разрез ушивали лигатурой диаметра 6.0. На грудные мышцы и кожу накладывали швы лигатурой диаметра 2.0. Через 7 дней после операции животных выводили из эксперимента и забирали участки миокарда с имплантированными матриксами. Оценка жизнеспособности трансплантированной клеточной культуры производилась с помощью ХТТ-теста. Состояние миокарда подопытного животного оценивалось с помощью стандартного гистологического исследования, а также иммунофлюоресцентного окрашивания криосрезов сердца для выявления развития воспаления в зоне имплантации. По предварительным данным, через 7 дней после имплантации определялось 40±10% клеток относительно исходного количества. Это свидетельствует о хорошей приживляемости трансплантированных клеток. Полученные результаты могут способствовать развитию разработки полимерных носителей для изучения биофизических и электрофизиологических свойств культивированных тканей сердца, что позволит расширить возможности регенеративной медицины и может стать стандартом развития аутологичной биологической терапии.

About the authors

V. A Balashov

A. A Dokuchaeva

A. A Korobeynikov

S. O Lependin

S. V Pavlova

M. M Slotvitskiy

A. G Strel'nikov

V. A Tsvelaya

E. V Chepeleva

Email: e_chepeleva@meshalkin.ru

D. S Sergeevichev

References

Supplementary files