Исследование влияния препарата лошадиного коллагена I типа на процесс коллагенеза в экспериментальной модели с помощью измерения экспрессии генов и гистологической оценки тканей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Цель исследования: изучить влияние препарата лошадиного коллагена I типа на процесс коллагенеза на мышиной модели с помощью измерения экспрессии генов в коже мыши (гены: COL1, COL3, MMP1, MMP3, ELN, VCAN, IL-6, TNFα, TGFβ) и выполнения гистологического исследования тканей.

Материалы и методы: В исследовании использовали самок мышей линии BALB/C в возрасте 6–8 недель. Животные содержались в стандартных условиях вивария при контролируемой температуре (22±2 °C), влажности (50±10%) и 12/12-часовом световом режиме с доступом к воде и корму ad libitum. Экспериментальным животным с помощью триммера на дорсальной поверхности выбривали два участка кожи площадью ~3 см² (день 0). На следующий день (день 1) внутрикожно инъецировали в один участок 100 мкл стерильного физиологического раствора (0,9% NaCl, контроль), а в другой – 100 мкл раствора препарата лошадиного коллагена I типа, разведенного в стерильном физиологическом растворе согласно инструкции производителя. В 1 день эксперимента (спустя 24 часа после первого введения препарата) одно из животных умерщвляли и иссекали участки кожи в зонах инъекций. Экспрессию генов измеряли с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с обратной транскрипцией (RT-rtPCR).

Гистологический анализ проводили на 21-е, 35-е и 53-и сутки.

Результаты: В 1-й день эксперимента (через 24 часа после первой инъекции лошадиного коллагена I типа) в тканях наблюдалось статистически значимое повышение экспрессии генов COL1 и COL3, кодирующих коллаген I и III типов, – основных структурных белков дермы. Это однозначно указывает на запуск синтеза нового коллагена фибробластами. Дополнительно зафиксировано значительное повышение экспрессии TGFβ – одного из ключевых регуляторов фибробластной активности и дифференцировки, который также известен как мощный индуктор коллагенеза. Гистологические данные подтверждают эти молекулярные наблюдения: на 21-е сутки в опытных образцах выявлено более высокое соотношение фибробластов к общему количеству клеток дермы и более плотная организация коллагеновых волокон, чем в контрольной группе. С учетом того, что фибробласты являются главными продуцентами компонентов внеклеточного матрикса, включая коллаген, их высокая плотность в дерме служит косвенным признаком активации синтетической функции кожи под действием препарата.

Также выявлена тенденция к увеличению толщины дермы на 35-е сутки в опытной группе, что может отражать накопление нового матрикса и структурную перестройку ткани. При этом структура коллагеновых волокон на 35-е и 53-и сутки сохраняла компактность и плотность, что указывает на стабилизацию ремоделированного матрикса.

Об авторах

Мария Андреевна Моржанаева

ООО «Бьюти Эксперт Медикал»; Генетическая лаборатория Melsytech Genetics

Email: elene-elene@bk.ru

врач-косметолог, медицинский советник

Россия, Москва; Нижний Новгород

Елена Владимировна Свечникова

Российский биотехнологический университет; Поликлиника №1 Управления делами Президента РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: elene-elene@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5885-4872

д.м.н., профессор кафедры кожных и венерических болезней; зав. отделением дерматовенерологии и косметологии

Россия, Москва; Москва

Елена Юрьевна Старкова

ООО «Бьюти Эксперт Медикал»

Email: elene-elene@bk.ru

пластический хирург, врач-дерматолог, врач-косметолог, медицинский советник; тренер-методист международного класса, врач-исследователь

Россия, Москва

Юрий Юрьевич Бабин

Генетическая лаборатория Melsytech Genetics

Email: elene-elene@bk.ru

молекулярный биолог – руководитель направления по техническим решениям в генетике

Россия, Нижний Новгород

Ульяна Александровна Михеева

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: elene-elene@bk.ru

биолог

Россия, Нижний Новгород

Екатерина Николаевна Горшкова

Генетическая лаборатория Melsytech Genetics; Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: elene-elene@bk.ru

к.м.н., доцент кафедры молекулярной биологии и иммунологии

Россия, Нижний Новгород; Нижний Новгород

Ольга Васильевна Старкина

Генетическая лаборатория Melsytech Genetics

Email: elene-elene@bk.ru

биотехнолог – руководитель направления «Прикладная генетика»

Россия, Нижний Новгород

Татьяна Ивановна Колегова

Генетическая лаборатория Melsytech Genetics

Email: elene-elene@bk.ru

биолог, старший науч. сотр.

Россия, Нижний Новгород

Виктор Владимирович Гладько

Российский биотехнологический университет

Email: dr.gladko@mgupp.ru
ORCID iD: 0000-0003-3087-5038

д.м.н., профессор, зав. кафедрой кожных и венерических болезней с курсом косметологии МИНО

Россия, Москва

Ирина Валентиновна Измайлова

Российский биотехнологический университет

Email: izmajjlovaiv@mgupp.ru

к.м.н., доцент кафедры кожных и венерических болезней с курсом косметологии МИНО

Россия, Москва

Список литературы

  1. Fitzpatrick T.B. Dermatology in General Medicine. McGraw-Hill, Health Professions Division, 1993.
  2. Fisher G.J. et al. Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light. N Engl J Med. 1997a;337(20):1419–1429.
  3. Bornstein P. The biosynthesis of collagen. Annu Rev Biochem. 1974;43(1):567–603. doi: 10.1146/annurev.bi.43.070174.003031
  4. Siegel R C. Lysyl oxidase/ Int Rev Connect Tissue Res. 1979;8:73–118.
  5. Fisher G.J. et al. Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light. N Engl J Med. 1997b;337(20):1419–1428.
  6. Fisher G.J., Varani J., Voorhees J.J. Looking Older: Fibroblast Collapse and Therapeutic Implications. Arch Dermatol. 2008;144(5):666–672.
  7. Jariashvili K. et al. Uv damage of collagen: Insights from model collagen peptides. Biopolymers. 2012;97(3):189–198.
  8. Liu J. et al. Mechanical stretching stimulates collagen synthesis via down-regulating SO2/AAT1 pathway. Sci Rep. 2016;6(1):21112.
  9. Varani J. et al. Inhibition of type I procollagen synthesis by damaged collagen in photoaged skin and by collagenase-degraded collagen in vitro. Am J Pathol. 2001;158(3):931–942. https://doi.org/10.1016/S0002-9440(10)64040-0
  10. Varani J. et al. Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation. Am J Pathol. 2006;168(6):1861–1868. https://doi.org/10.2353/ajpath.2006.051302
  11. Vandesompele J., De Preter K., Pattyn F. et al. Accurate normalization of real-time quantitative RT-PCR data by geometric averaging of multiple internal control genes. Genome Biol. 2002;3(7):RESEARCH0034. https://doi.org/10.1186/gb-2002-3-7-research0034
  12. Моржанаева М.А., Свечникова Е.В., Бабин Ю.Ю., Старкина О.В. Исследование синтетической функции фибробластов после воздействия препаратов коллагена. Фарматека. 2024;31(9):106–111. [Morzhanaeva M.A., Svechnikova E.V., Babin Yu.Yu., Starkina O.V. Study of the synthetic function of fibroblasts after exposure to collagen preparations. Farmateka. 2024;31(9):106–111. (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2024.9.106-111
  13. Моржанаева М.А., Свечникова Е.В. Метод восстановления внеклеточного матрикса с помощью заместительной коллагенотерапии препаратом Linerase. Фарматека. 2024;31(5):92–101. [Morzhanaeva M.A., Svechnikova E.V. Method of extracellular matrix restoration using collagen replacement therapy with Linerase. Farmateka. 2024;31(5):92–101. (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2024.5.92-101

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема иссечения кожных лоскутов у мышей линии BALB/c

Скачать (94KB)
3. Рис.1

Скачать (39KB)
4. Рис.2

Скачать (57KB)
5. Рис.3

Скачать (64KB)
6. Рис.4

Скачать (68KB)
7. Рис.5

Скачать (53KB)
8. Рис.6

Скачать (45KB)
9. Рис.7

Скачать (47KB)
10. Рис.8

Скачать (43KB)
11. Рис.9

Скачать (45KB)
12. Рис.10

Скачать (46KB)
13. Рис.11

Скачать (53KB)
14. Рис.12

Скачать (53KB)
15. Рис. 2. Микроскопические изображения сагиттального среза кожных покровов мыши линии BALB/C в месте инъекции на 21-е сутки курса инъекций лошадиного коллагена I типа. Окраска гематоксилин-эозином. А-Б) контрольный образец, В-Г) опытный образец

Скачать (287KB)
16. Рис. 3. Микроскопические изображения сагиттального среза кожных покровов мыши линии BALB/C в месте инъекции на 35-е сутки курса инъекций лошадиного коллагена I типа. Окраска гематоксилин-эозином. А-Б) контрольный образец, В-Г) опытный образец

Скачать (310KB)
17. Рис. 4. Микроскопические изображения сагиттального среза кожных покровов мыши линии BALB/C в месте инъекции на 53-и сутки курса инъекций лошадиного коллагена I типа. Окраска гематоксилин-эозином. А-Б) контрольный образец, В-Г) опытный образец

Скачать (288KB)
18. Рис. 5. Пример участка дермы с нейтрофильной инфильтрацией в коже мыши линии BALB/C в определенный период после начала курса инъекций лошадиного коллагена I типа. А) в опытном образце на 21 -е сутки. Б) в контрольном образце кожи на 35-е сутки. Белыми стрелками указаны нейтрофилы. Окраска гематоксилин-эозином

Скачать (248KB)
19. Рис. 6. Участки скопления фибробластов в дерме кожи после начала курса инъекций лошадиного коллагена I типа. А-Б) в контрольных образцах на 21-е сутки, В-Г) в контрольных образцах на 35-е сутки, Д) в опытном образце на 21-е сутки. Черной линией выделена площадь с повышенным скоплением фибробластов. Окраска гематоксилин-эозином

Скачать (272KB)
20. Рис. 7. Толщина дермы, гиподермы и эпидермиса мыши линии BALB/C в определенный период после проведения курса инъекции препарата лошадиного коллагена

Скачать (79KB)
21. Рис. 8. Соотношение количества фибробластов к общему количеству клеток дермы в коже мыши линии BALB/C в определенный период после проведения курса инъекций лошадиного коллагена I типа

Скачать (91KB)
22. Рис. 9. Микроскопические изображения сагиттального среза кожных покровов мыши в месте инъекции на 21-е сутки курса инъекций лошадиного коллагена I типа. Окраска по методу Массона. А-Б) контрольный образец, В-Г) опытный образец

Скачать (366KB)
23. Рис. 10. Микроскопические изображения сагиттального среза кожных покровов мыши в месте инъекции на 35-е сутки курса инъекций лошадиного коллагена I типа. Окраска по методу Массона. А-Б) контрольный образец, В-Г) опытный образец

Скачать (351KB)
24. Рис. 11. Микроскопические изображения сагиттального среза кожных покровов мыши в месте инъекции на 53-и сутки курса инъекций лошадиного коллагена I типа. Окраска по методу Массона. А-Б) контрольный образец, В-Г) опытный образец

Скачать (354KB)
25. Рис. 12. Относительная экспрессия коллагена первого типа, 1-й день эксперимента

Скачать (33KB)
26. Рис. 13. Относительная экспрессия коллагена третьего типа, 1-й день эксперимента

Скачать (38KB)
27. Рис. 14. Относительная экспрессия TGFß, 1-й день эксперимента

Скачать (29KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».