ОЦЕНКА ЭФФЕКТА РАДИАЦИОННОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ В СВЕРХВЫСОКОЙ ДОЗЕ НА ЦИТОСОВМЕСТИМОСТЬ ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗОВАННЫХ СОСУДИСТЫХ МАТРИКСОВ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Цель: Изучить эффект радиационной стерилизации в сверхвысокой дозе 30 кГр на цитосовместимость децеллюляризованных сосудистых матриксов, заселенных МСК плаценты. Материалы и методы: Материалом исследования явились аорты лабораторных животных (кроликов и крыс, по три сосуда для животного каждого вида), которые подвергались детергентно-ферментативной перфузионной децеллюляризации по двум протоколам, отличающимся составом реагентов. Далее, матрикс, децеллюляризованный по наиболее эффективному протоколу, облучали в дозе 30 кГр и заселяли МСК плаценты человека. В качестве контроля необлучённый матрикс заселяли клетками того же типа. Для оценки эффективности децеллюляризации и заселения использовали гистологическую окраску гематоксилином – эозином, ИГХ на коллаген I типа и Ki67, окраску DAPI и количественную оценку содержания геномной ДНК. Оценку заселения матриксов проводили с помощью анализа серийных срезов, взятых на 1-е, 3-е и 4-е сутки культивирования. Результаты: Матриксы, полученные в соответствии с Протоколом 1, характеризовались отсутствием определяемых ядер клеток, при этом содержание ДНК в них было достоверно ниже по сравнению с Протоколом 2. На оцифрованных изображениях срезов необлучённого матрикса ядра клеток определялись при окрашивании гематоксилином-эозином и DAPI, а в облучённом матриксе были визуализированы ядра клеток на границе между матриксом и фибриновым гелем только при окраске DAPI на 1 сутки культивирования. Частота встречаемости Ki67+ ядер на 4 сутки культивирования была достоверно ниже в облучённом матриксе по сравнению с необлучённым матриксом (7,5% и 29,8%, соответственно; р=0,0054). Заключение: Облучение матриксов с целью радиационной стерилизации приводит к потере цитосовместимости тканеинжерных конструкций.

Ключевые слова:
тканевая инженерия, регенеративная медицина, матрикс, фибриновый гель, статичное заселение, сверхвысокие дозы, радиационная стерилизация
Список литературы

1. Villalona G.A., Udelsman B., Duncan D.R. et al. Cell-seeding techniques in vascular tissue engineering // Tissue Eng Part B Rev. 2010. Vol. 16. No.3. P. 341-50. doi: 10.1089/ten.TEB.2009.0527.

2. Brown A.C., Barker T.H. Fibrin-based biomaterials: modulation of macroscopic properties through rational design at the molecular level // Acta Biomater. 2014. Vol.10. No.4. P.1502-14. doi: 10.1016/j.actbio.2013.09.008

3. White L.J., Keane T.J., Smoulders A. et al. The effects of terminal sterilization upon the biological activity and stiffness of extracellular matrix hydrogels // Front. Bioeng. Biotechnol. Conference Abstract: 10th World Biomaterials Congress. 2016. doi:10.3389/conf.FBIOE.2016.01.00032.

4. Bankhead P., Loughrey M.B., Fernández J.A. et al. QuPath: Open source software for digital pathology image analysis // Sci Rep. 2017. Vol.4 No.7. P.: 1-7. doi: 10.1038/s41598-017-17204-5.

5. Loughrey M.B., Bankhead P., Coleman H.G. et al. Validation of the systematic scoring of immunohistochemically stained tumour tissue microarrays using QuPath digital image analysis//Histopathology. 2018.Vol.73. No.2. P.327-38. doi: 10.1111/his.13516.

6. Т.А. Астрелина, М.В. Яковлева, Н.К. Шахпазян, А.Е. Гомзяков, Е.Э. Карпова, Е.В. Кобзева, Е.В. Скоробогатова. Значение определения герпесвирусов человека в мезенхимальных стволовых клетках костного мозга и плаценты для клинического применения // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2012. Т.7. №4. С.68-72.

7. McHugh M.L. Multiple comparison analysis testing in ANOVA // Biochem. Med. 2011. Vol. 21. No. 3, P.203–209.

8. Rieder E., Kasimir M.T., Silberhumer G., et al. Decellularization protocols of porcine heart valves differ importantly in efficiency of cell removal and susceptibility of the matrix to recellularization with human vascular cells // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2004. Vol.127, No.2. P.399-405. doi: 10.1016/j.jtcvs.2003.06.017.

9. Ryzhuk V., Zeng X.X., Wang X. et al. Human amnion extracellular matrix derived bioactive hydrogel for cell delivery and tissue engineering // Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2018. Vol.1. No. 85. P.191-202. doi: 10.1016/j.msec.2017.12.026.

10. Poornejad N., Nielsen J.J., Morris R. J. et al. Comparison of four decontamination treatments on porcine renal decellularized extracellular matrix structure, composition, and support of renal tubular epithelium cells // Journal of Biomaterials Applications. 2016. Vol.30. No.8. P.1154–1167. doi: 10.1177/0885328215615760