ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ ТИТАНОВЫХ ИМПЛАНТАТОВ НА КЛЕТКИ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА
- Авторы: Плехова Н.Г1, Ляпун И.М2, Пустовалов Е.В3, Просекова Е.В1, Гнеденков С.В4, Синебрюхов С.Л4, Пузь А.В4
-
Учреждения:
- Тихоокеанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения РФ
- Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова РАН
- Дальневосточный государственный федеральный университет
- Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук
- Выпуск: Том 11, № 3 (2016)
- Страницы: 87-93
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 05.01.2023
- Статья опубликована: 15.09.2016
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/120595
- DOI: https://doi.org/10.23868/gc120595
- ID: 120595
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Цель исследования - охарактеризовать ультраструктуру и функциональную активность (метаболизм и продукцию цитокинов) клеток врожденного иммунитета (нейтрофилов, макрофагов) при контакте с новыми антикоррозионными остеоиндуктивными покрытиями, нанесенными на титан марки ВТ1-0. После контакта клеток с титаном без покрытия, с каль-ций-фосфатным покрытием, нанесенным методом плазменного электролитического оксидирования (ПЭО), и с ПЭО-покрытием, в состав которого входил гидроксиапатит, оценивалась, адгезия клеток, их морфология, метаболизм и продукция нейтрофилами и макрофагами цитокинов. Установлено, что наиболее плотный контакт клеток отмечался в отношении покрытия, содержащего гидроксиапатит, тогда как адгезия клеток к поверхности титана без и с кальций-фосфатным ПЭО покрытием, была значительно ниже. Определение активности ферментов показало максимальную стимуляцию метаболизма клеток в течение первого часа контакта с покрытиями, в дальнейшем, в отличие от клеток, контактировавших с титаном, эти показатели снижались. Наиболее выраженная стимуляция антиоксидантной защиты клеток обнаружена при контакте с покрытием, включающем гидроксиапатит. Наименьшим иммуностимулирующим воздействием обладало кальцийфосфатное покрытие, о чем свидетельствовали показатели продукции клетками тканевых медиаторов - катионных белков, про- и противовоспалительных цитокинов. Из полученных результатов следует, что покрытия титана, сформированные методом ПЭО, оказывают корригирующее влияние на функциональное состояние клеток врожденного иммунитета.
Полный текст
Об авторах
Н. Г Плехова
Тихоокеанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения РФВладивосток, Россия
И. М Ляпун
Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова РАНВладивосток, Россия
Е. В Пустовалов
Дальневосточный государственный федеральный университетВладивосток, Россия
Е. В Просекова
Тихоокеанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения РФВладивосток, Россия
С. В Гнеденков
Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наукВладивосток, Россия
С. Л Синебрюхов
Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наукВладивосток, Россия
А. В Пузь
Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наукВладивосток, Россия
Список литературы
- Попков А.В. Биосовместимые имплантаты в травматологии и ортопедии. Гений ортопедии 2014; 94-9.
- Hamilton R.F., Wu N., Xiang C. et al. Synthesis, characterization, and bioactivity of carboxylic acid-functionalized titanium dioxide nanobelts. Part. Fibre. Toxicol. 2014; 11: 43.
- Van Hove R.P., Sierevelt I.N., Van Royen B.J. et al. Titanium-nitride coating of orthopaedic implants: a review of the literature. Biomed. Res. Int. 2015; 9: 485975.
- Ляхов Н.З., редактор. Биокомпозиты на основе кальций-фос-фатных покрытий, наноструктурных и ультрамелкодисперсных биоинертных металлов, их биосовместимость и биодеградация. Томск: изд-во ТГУ; 2014.
- Montanaro L., Testoni F., Poggi A. et al. Emerging pathogenetic mechanisms of the implant-related osteomyelitis by Staphylococcus aureus. Int. J. Artif. Organs 2011; 34(9): 781-8.
- Pierre C.A., Chan M., Iwakura Y. et al. Periprosthetic osteolysis: characterizing the innate immune response to titanium wear-particles. J. Orthop. Res. 2010; 28(11): 1418-24.
- Ахтямов И.Ф., Шакирова Ф.В., Гатина Э.Б. и др. Морфологическое исследование местного действия имплантата с твердой поверхностью при индуцированной травме. Журн. Клин. Эксперим. Ортоп. им. Г.А. Илизарова 2015; 1: 65-70.
- Yang H.W., Lin M.H., Xu Y.Z. et al. Osteogenesis of bone marrow mesenchymal stem cells on strontium-substituted nanohydroxyapatite coated roughened titanium surfaces. Int. J. Clin. Exp. Med. 2015; 8(1): 257-64.
- Wu K., Xu J., Liu M. et al. Induction of osteogenic differentiation of stem cells via a lyophilized microRNA reverse transfection formulation on a tissue culture plate. Int. J. Nanomedicine 2013; 8: 1595-607.
- Hove R.P., Sierevelt I.N., Royen B.J. et al. Titanium-nitride coating of orthopaedic implants: a review of the literature. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 485975.
- Thomas P., Iglhaut G., Wollenberg A. et al. Allergy or tolerance: reduced inflammatory cytokine response and concomitant IL-10 production of lymphocytes and monocytes in symptom-free titanium dental implant patients. Biomed. Res. Int. 2013; 2013: 539834.
- Lee H.G., Hsu A., Goto H. et al. Aggravation of inflammatory response by costimulation with titanium particles and mechanical perturbations in osteoblast- and macrophage-like cells. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 2013; 304(5): 431-9.
- Moura C.C., Zanetta-Barbosa D., Dechichi P. et al. Effects of titanium surfaces on the developmental profile of monocytes/ macrophages. Braz. Dent. J. 2014; 25(2): 96-103.
- Kim H.D., Kim K.S., Ki S.C. et al. Electron microprobe analysis and tissue reaction around titanium alloy spinal implants. Asian Spine J. 2007; 1(1): 1-7.
- Tecchio C., Micheletti A., Cassatella M.A. Neutrophil-derived cytokines: facts beyond expression. Front. Immunol. 2014; 5: 508.
- Jhunjhunwala S., Aresta-DaSilva S., Tang K. et al. Neutrophil responses to sterile implant materials. PLoS One 2015; 10(9): e0137550.
- Boersema G.S., Grotenhuis N., Bayon Y. et al. The effect of biomaterials used for tissue regeneration purposes on polarization of macrophages. Biores. Open Access 2016; 5 (1): 6-14.
- Holt D.J., Chamberlain L.M., Grainger D.W. Cell-cell signaling in co-cultures of macrophages and fibroblasts. Biomaterials 2010; 31(36): 9382-94.
- Ляпун И.Н., Плехова Н.Г., Сомова Л.М. и др. Функциональная активность нейтрофилов, зараженных РНК-содержащими вирусами. ТМЖ 2012; 1: 93-6
- Park K.R., Bryers J.D. Effect of macrophage classical (M1) activation on implant-adherent macrophage interactions with Staphylococcus epidermidis: A murine in vitro model system. J. Biomed. Mater. Res. A 2012; 100(8): 2045-53.
- Masoud R., Bizouarn T., Trepout S. et al. Titanium Dioxide Nanoparticles Increase Superoxide Anion Production by Acting on NADPH Oxidase. PLoS One 2015; 10(12): e0144829.
- Chen X., Li H.S., Yin Y. et al. Macrophage proinflammatory response to the titanium alloy equipment in dental implantation. Genet. Mol. Res. 2015; 14(3): 9155-62.
Дополнительные файлы
