Модель культуры кератоцитов человека в изучении биосовместимости полимерных материалов для роговичных имплантатов и биоискусственной роговицы

Дмитрий Сергеевич Островский; Сергей Анатольевич Борзенок; Ирина Николаевна Сабурина; Борис Эдуардович Малюгин; Ирина Альфредовна Мушкова; Вадим Сергеевич Репин

doi:10.25557/0031-2991.2018.02.129-135

Дмитрий Сергеевич Островский ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» РАН, 125315, г. Москва, Россия, ул. Балтийская, 8; ФГАУ «МНТК «Микрохирургии глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России; 127486, г. Москва, Россия, Бескудниковский бульвар, 59А http://orcid.org/0000-0002-2817-7102
Сергей Анатольевич Борзенок ФГАУ «МНТК «Микрохирургии глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России; 127486, г. Москва, Россия, Бескудниковский бульвар, 59А; ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им.А.И. Евдокимова» Минздрава России; 127473, г. Москва, ул. Делегатская, 20/1 http://orcid.org/0000-0001-9160-6240
Ирина Николаевна Сабурина ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» РАН, 125315, г. Москва, Россия, ул. Балтийская, 8 http://orcid.org/0000-0003-2014-2535
Борис Эдуардович Малюгин ФГАУ «МНТК «Микрохирургии глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России; 127486, г. Москва, Россия, Бескудниковский бульвар, 59А http://orcid.org/0000-0001-5666-3493
Ирина Альфредовна Мушкова ФГАУ «МНТК «Микрохирургии глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России; 127486, г. Москва, Россия, Бескудниковский бульвар, 59А
Вадим Сергеевич Репин ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» РАН, 125315, г. Москва, Россия, ул. Балтийская, 8; ФГАУ «МНТК «Микрохирургии глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России; 127486, г. Москва, Россия, Бескудниковский бульвар, 59А

DOI: https://doi.org/10.25557/0031-2991.2018.02.129-135

Ключевые слова: биоискусственная роговица, роговичные имплантаты, культуры кератоцитов, полимерные материалы

Аннотация

Предложена модель in vitro изучения биологической совместимости и токсичности полимерных материалов на культурах клеток стромы роговицы человека – кератоцитах (КЦ). Цель исследования – изучение возможности использования выделенных культур кератоцитов донора-трупа человека для оценки биосовместимости полимерных материалов. Методика. Из роговицы трупного донорского глаза получали первичную культуру КЦ и пересевали до 4-го пассажа. Фенотип КЦ подтверждали методом иммуноцитохимического окрашивания с выявлением основных клеточных маркеров. КЦ культивировали в присутствии образцов полимерных материалов — четырех модификаций бисфенол-А-глицедилметакрилата (бис-ГМА) по 24 образца каждого (4 экспериментальные группы). В качестве группы сравнения 1 использовали образцы из полиметилметакрилата (ПММА) идентичной геометрии (24 образца), группа сравнения 2 – КЦ, культивированные по стандартной методике без полимерных образцов (24 образца). КЦ в каждой группе распределяли по 24 лункам культурального планшета, культивировали на протяжении 6 сут, ежедневно КЦ извлекали из четырех лунок в каждой группе и подсчитывали. Анализируя динамику клеточного роста и качественное состояние образцов полимеров, делали вывод о типе биологической совместимости исследуемых материалов. Результаты. Все кривые клеточного роста имели восходящую S-образную форму, количество клеток статистически значимо увеличивалось со 2-х по 4-е сут. и замедлялось к 6-м сут. Среди исследованных материалов бис-ГМА № 3 проявил наименьшую способность обеспечивать адгезию культивируемых клеток, бис-ГМА № 1 и № 2 – наибольшую. Результаты статистически значимы. Заключение. Проведенные исследования показали высокую информативность использования предложенной методики для определения биологической совместимости искусственных материалов. Исходя из полученных результатов, все исследуемые материалы были отнесены к числу биологически активных. Образцы исследуемых материалов в клеточной культуре статистически значимо влияют на уровень клеточной адгезии и степень пролиферации.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Литература

1. Треушников В.М., Викторова Е.А. Основы создания биосовместимых и биостойких полимерных имплантатов (обзор). Современные технологии в медицине. 2015; 7(3): 149-171.
2. Williams D.F. Dictionary of Biomaterials Liverpool: Liverpool University Press; 1999
3. Хенч Л., Джонс Д. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей. Москва: Техносфера; 2007
4. Малюгин Б.Э., Борзенок С.А., Мушкова И.А., Островский Д.С., Попов И.А., Шкандина Ю.В. Исследование биосовместимости материалов для внутрироговичных линз на модели культуры клеток стромы роговицы человека. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2017; 19(1): 74-81
5. Danihelová M, Veverka M, Šturdík E, Jantová S. Antioxidant action and cytotoxicity on HeLa and NIH-3T3 cells of new quercetin derivatives. Interdisciplinary Toxicology. 2013; 6(4): 209-216
6. West-Mays JA, Dwivedi DJ. The keratocyte: Corneal stromal cell with variable repair phenotypes. The international journal of biochemistry & cell biology. 2006; 38(10):1625-1631
7. Фрешни Р.Я. Культура животных клеток. Практическое руководство: Пер. с англ. - М.: Бином. – 2010.
8. Cardona H. Nut and bolt mushroom transcorneal keratoprothesis. American Journal of Ophthalmology. 1969; 68 (4): 604-612.