Regeneratsiya khryashcha v organnoy kul'ture s pomoshch'yu tkanevykh sferoidov, sformirovannykh iz kletok nadkhryashchnitsy rebra

Full Text

Тканевые сфероиды - это плотно упакованные агрегаты клеток шарообразной формы, способные к слиянию между собой с последующим формированием ткани, что позволяет использовать их для биофабрикации различных тканей и органов, в том числе суставного хряща. Для восстановления поврежденного суставного хряща применяют трансплантацию сфероидов из аутологичных культивированных хондроцитов (Spherox, CoDon® AG). Пациенту проводят две артроскопические операции: первую - для забора биоптата суставного хряща, вторую - для трансплантации хондросфер. Это приводит к излишней травма-тизации сустава при заборе материала. Использование надхрящницы ребра в качестве источника клеток для формирования сфероидов призвано сократить количество и сложность оперативных вмешательств. Материалом для исследования служили сфероиды, полученные из культивированных клеток надхрящницы ребра и суставного хряща овец. Сфероиды формировали путем культивирования клеток в агарозных планшетах (3d Petri Dish, Microtissues®) в течение 7 суток. Далее сфероиды помещали в дефекты суставных поверхностей, сформированные на фрагментах мыщелков бедренных костей овец. Полученные комплексы культивировали в течение 7 суток. Проведено гистологическое и морфометрическое исследование сфероидов на разных сроках культивирования. Взаимодействие сфероидов с внеклеточным матриксом кости оценивали методами световой и сканирующей электронной микроскопии. В результате нами были получены сфероиды из культивированных клеток надхрящницы ребра и суставного хряща. Каждый сфероид включал около 20 тыс. клеток. Средний эквивалентный диаметр сфероидов из суставного хряща уменьшался в процессе культивирования с 519 до 311 мкм, при этом у сфероидов из надхрящницы данный показатель увеличивался с 448 до 620 мкм. Сфероиды из суставного хряща на 7 сутки культивирования состояли из клеток, плотно прилежащих друг у другу, при этом сфероиды из надхрящницы включали элементы волокнистого внеклеточного матрикса. В органной культуре были исследованы процессы тканевого слияния сфероидов и их адгезии к матриксу кости в дефекте. На 7 сутки культивирования сфероиды из клеток надхрящницы распластываются по поверхности дефекта, сливаются между собой и синтезируют внеклеточный матрикс быстрее, чем сфероиды из зрелых клеток суставного хряща. Таким образом, сфероиды из клеток надхрящницы имеют более высокий регенеративный потенциал по сравнению со сфероидами из клеток хряща. Кроме того, их получение не требует дополнительной ар-троскопической операции.

About the authors

Sergey Aleksandrovich Rodionov

Email: rodionov_085@mail.ru

Anna Aleksandrovna Gryadunova

Valentina Klement'evna Il'ina

Elena Vladimirovna Prokhorova

Aleksey Vadimovich Volkov

Mikhail Mikhaylovich Smorchkov

Nikolay Vasil'evich Zagorodniy

Vladimir Aleksandrovich Mironov

Aleksey Vyacheslvaovich Kovalev

References

Supplementary files