Izuchenie kletochnykh plastov v usloviyakh narushennogo mineral'nogo balansa dlya modelirovaniya patogeneza keratokonusa i drugikh zabolevaniy rogovitsy

Abstract

Full Text

Введение. Ранее показана вовлеченность микроэлементов халькофильной группы Cu, Zn и Fe, в патогенез кератоконуса (КК) и рецидивирующей эрозии роговицы (РЭР). Вероятно, деструктивный эффект обеднения ткани этими элементами реализуется через нарушение активности ферментов, метаболизирующих коллаген, в том числе L0X и MMP, и оксидативного стресса, вызванного нарушением работы СОД. Отсутствие адекватной животной модели КК, делает актуальным использование клеточных моделей, в том числе тканеподобных структур, которые позволяют работать с человеческим материалом и дают возможность контролировать микроэлементный состав клеточного окружения. Изучению клеточной системы в условиях дефицита цинка и меди посвящено не так много работ, вероятно это отчасти связано с отсутствием общепринятых подходов к селективному удалению этих элементов из «стандартной» культуральной среды сложного состава. Однако некоторые наработки в этой области все же имеются. Взяв за основу способ обеднения двухвалентными ионами биологических сред ионообменной смолой, мы показали возможность значительного селективного обеднения FBS одним из целевых элементов и протестировали возможность роста кератоцитов на полученной среде, сравнив биомеханические свойства клеточных пластов выращенных в стандартных условиях и в условиях дефицита цинка. Материалы и методы. Клетки стромы роговицы человека 3 пассажа, в концентрации 300 тыс/см2, культивировали на среде, содержащей 10% FBS, в контрольных образцах - интактной, в опытных - пропущенной через колонку с ионообменной смолой Chelex-100. Заверка содержания микроэлементов проводилась методом ^P-MS. Биомеханические свойства полученных клеточных пластов анализировали на атомно-силовом микроскопе. Результаты. Представленным способом нам удалось добиться снижения концентрации цинка в 1 0 раз по сравнению с исходной. Культивированные в обедненной среде клеточный пласты демонстрируют более высокий показатель жесткости чем контрольные образцы, что подтверждает тезис о том, что баланс микроэлементов в ткани роговицы может играть ведущую роль в патогенезе КК. Кроме того, среда обедненная по цинку может быть компонентом модельной системы для изучения РЭР, т. к. в ней будет снижена активность MMP.