Отправить статью по E-mail Сравнение цитотоксичности синтетических сосудистых протезов in vitro
- Авторы: Калинин Р.Е.1, Сучков И.А.1, Мжаванадзе Н.Д.1, Короткова Н.В.1, Никифоров А.А.1, Суров И.Ю.1, Иванова П.Ю.1, Боженова А.Д.1, Стрельникова Е.А.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
- Выпуск: Том 28, № 2 (2020)
- Страницы: 183-192
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://bakhtiniada.ru/pavlovj/article/view/34905
- DOI: https://doi.org/10.23888/PAVLOVJ2020282183-192
- ID: 34905
Цитировать
Аннотация
Цель. Изучить и сравнить цитотоксичность ключевых видов синтетических протезов, используемых в артериальной реконструктивной хирургии, включая политетрафторэтилен (ПТФЭ) и полиэтилентерефталат (дакрон).
Материалы и методы. На культуре первичных эндотелиальных клеток пупочной вены человека (англ. – human umbilical vein endothelial cells, HUVEC) 3 пассажа проведен MTS-тест, используемый в лабораторных исследованиях с привлечением клеточных технологий для изучения цитотоксичности лекарственных веществ и медицинских изделий. Тест подразумевает использование реагента МТS, представляющего собой 3-(4,5-диметилтиазол2-ил)-5-(3-карбоксиметоксифенил)-2-(4-сульфофенил)-2Н-тетразолиум; дополнительно используется феназина метосульфат (PMS), играющий роль электрон-связывающего реагента. В ходе эксперимента клетки инкубировались с ПТФЭ и дакроном в течение 24 часов при 37°С с содержанием 5% CO2. Культивированные в стандартной ростовой среде HUVEC выступили в роли контроля. MTS в присутствии PMS восстанавливался митохондриальными дегидрогеназами эндотелиальных клеток в формазан, имеющий синее окрашивание. Супернатант культур клеток фотоколорометрически при помощи анализатора Stat Fax 3200 (microplate reader) Awareness technology Inc. Palm City Fl. (США).
Результаты. Наименьшие средние значения отмечались в группе дакрона – 0,21 (0,20-0,22) единиц оптической плотности, наибольшие отмечены в группе контроля – 0,36 (0,35-0,38); показатели в группе ПТФЭ составили 0,35 (0,33-0,36). При сравнении исследуемых групп статистически значимые различия были обнаружены между группой контроля и дакрона (р<0,001), контроля и ПТФЭ (р=0,037), дакрона и ПТФЭ (р<0,001). Инкубация с дакроном привела к угнетению метаболической активности клеток на 41,7% по сравнению с группой контроля (р<0,001). Метаболическая активность клеток, подверженных воздействию ПТФЭ, была близкой к группе контроля, т.е. соответствовала оптимальным условиям культивирования эндотелиальных клеток in vitro.
Вывод. В сравнении с полиэтилентерефталатом (дакроном) политетрафторэтилен (ПТФЭ) наименее выраженно угнетал метаболическую активность эндотелиоцитов in vitro.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Роман Евгеньевич Калинин
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0817-9573
SPIN-код: 5009-2318
ResearcherId: M-1554-2016
д.м.н., профессор, зав. кафедрой сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной, оперативной хирургии и топографической анатомии
Россия, РязаньИгорь Александрович Сучков
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1292-5452
SPIN-код: 6473-8662
Scopus Author ID: M-1180-2016
д.м.н., профессор, профессор кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной, оперативной хирургии и топографической анатомии
Россия, РязаньНина Джансуговна Мжаванадзе
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Автор, ответственный за переписку.
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5437-1112
SPIN-код: 7757-8854
ResearcherId: M-1732-2016
к.м.н., доцент кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной, оперативной хирургии и топографической анатомии
Россия, РязаньНаталья Васильевна Короткова
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7974-2450
SPIN-код: 3651-3813
ResearcherId: I-8028-2018
к.м.н., доцент кафедры биологической химии с курсом клинико-лабораторной диагностики факультета дополнительного постдипломного образования
Россия, РязаньАлександр Алексеевич Никифоров
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7364-7687
SPIN-код: 8713-0596
к.м.н., доцент, зав. ЦНИЛ
Россия, РязаньИван Юрьевич Суров
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0794-4544
SPIN-код: 1489-7481
студент лечебного факультета
Россия, РязаньПолина Юрьевна Иванова
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6943-0277
студент лечебного факультета
Россия, РязаньАнастасия Дмитриевна Боженова
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2790-0303
студент лечебного факультета
Россия, РязаньЕкатерина Андреевна Стрельникова
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: nina_mzhavanadze@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3370-1095
Student of the Preventive Health Faculty
Россия, РязаньСписок литературы
- Campbell C.D., Brooks D.H., Webster M.W., et al. The use of expanded microporous polytetrafluoroethylene for limb salvage: a preliminary report // Surgery. 1976. Vol. 79, №5. P. 485-491.
- Eiberg J.P., Røder O., Stahl-Madsen M., et al. Fluoropolymer-coated Dacron Versus PTFE Grafts for Femorofemoral Crossover Bypass: Randomised Trial // European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 2006. Vol. 32, №4. P. 431-438. doi: 10.1016/j.ejvs.2006.04.018
- Sauvage L.R., Schloemer R., Wood S.J., et al. Successful Interposition Synthetic Graft Between Aorta and Right Coronary Artery. Angiographic Follow-Up to Sixteen Months // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 1976. Vol. 72, №3. P. 418‐421.
- Chard R.B., Johnson D.C., Nunn G.R., et al. Aorta-Coronary Bypass Grafting with Polytetrafluoroethylene Conduits. Early and Late Outcome in Eight Patients // The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 1987. Vol. 94, №1. P. 132-134.
- Van Damme H., Deprez M., Creemers E., et al. Intrinsic Structural Failure of Polyester (Dacron) Vascular Grafts. A General Review // Acta Chirurgica Belgica. 2005. Vol. 105, №3. P. 249-255. doi:10. 1080/00015458.2005.11679712
- Greisler H.P., editor. New Biologic and Synthetic Vascular Prostheses. Austin: R.G. Landes Co; 1991.
- Abbott W.M., Green R.M., Matsumoto T., et al. Prosthetic above-knee femoropopliteal bypass graf-ting: results of a multicenter randomized prospective trial. Above-Knee Femoropopliteal Study Group // Journal of Vascular Surgery. 1997. Vol. 25, №1. P. 19-28. doi: 10.1016/S0741-5214(97)70317-3
- Padera R.F., Schoen F.J. Cardiovascular medical devices. In: Ratner B.D., Hoffman A.S., Schoen F.J., et al., editors. Biomaterials Science: an introduction to materials in medicine. 2nd ed. San Diego: Elsiver Academic Press; 2004. Pt. II, chr. 7.3. P. 470-493.
- Byrom M.J., Ng M.K., Bannon P.G. Biomechanics and biocompatibility of the perfect conduit-can we build one? // Annals of Cardiothoracic Surgery. 2013. Vol. 2, №4. P. 435-443. doi: 10.3978/j.issn. 2225-319X.2013.05.04
- Калинин Р.Е., Сучков И.А., Короткова Н.В., и др. Изучение молекулярных механизмов эндотелиальной дисфункции in vitro // Гены & Клетки. 2019. Т. 14, №1. С. 22-32. doi: 10.23868/201903003
- Калинин Р.Е., Абаленихина Ю.В., Пшенников А.C., и др. Взаимосвязь окислительного карбонилирования белков и лизосомального протеолиза плазмы в условиях экспериментального моделирования ишемии и ишемии-реперфузии // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2017. Т. 5, №3. С. 338-351. doi: 10.23888/HMJ20173338-351
- Сучков И.А., Пшенников А.С., Герасимов А.А., и др. Профилактика рестеноза в реконструктивной хирургии магистральных артерий // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2013. №2. С. 12-19.
- Калинин Р.Е., Сучков И.А., Климентова Э.А., и др. Апоптоз в сосудистой патологии: настоящее и будущее // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2020. Т. 28, №1. С. 79-87. doi: 10.23888/PAVLOVJ2020 28179-87
- Marcus A.J., Broekman M.J., Drosopoulos J.H., et al. The endothelial cell ecto-ADPase responsible for inhibition of platelet function is CD39 // The Journal of Clinical Investigation. 1997. Vol. 99, №6. P. 1351‐1360. doi: 10.1172/JCI119294
- Ren X., Feng Y., Guo J., et al. Surface Modification and Endothelialization of Biomaterials as Potential Scaffolds for Vascular Tissue Engineering Applications // Chemical Society Reviews. 2015. Vol. 44, №15. P. 5680-5742. doi: 10.1039/c4cs00483c
- Adipurnama I., Yang M.C., Ciach T., et al. Surface modification and endothelialization of polyurethane for vascular tissue engineering applications: a review // Biomaterials Science. 2016. Vol. 5, №1. P. 22-37. doi: 10.1039/c6bm00618c
- Vig K., Swain K., Mlambo T., et al. Adhesion of Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVEC) on PTFE Material Following Surface Modification by Low Temperature Plasma Treatment // Physiology. 2019. Vol. 33, №1. P. 603.3.
- Zhou M., Wang W.C., Liao Y.G., et al. In vitro biocompatibility evaluation of silk-fibroin/polyurethane membrane with cultivation of HUVECs // Frontiers of Materials Science. 2014. Vol. 8. P. 63-71. doi: 10.1007/s11706-014-0230-3
- Штанский Д.В., Глушанкова Н.А., Кирюханцев-Корнеев Ф.В., и др. Сравнительное исследование структуры и цитотоксичности политетрафторэтилена после ионного травления и ионной имплантации // Физика твердого тела. 2011. Т. 53, №3. С. 593-597.
- Байдамшина Д.Р., Тризна Е.Ю., Холявка М.Г., и др. Оценка генотоксичности и цитотоксичности препаратов иммобилизованного на матрице хитозана трипсина // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2016. №3. С. 53-57.
- Jaffe E.A., Nachman R.L., Becker C.G., et al. Culture of Human Endothelial Cells Derived from Umbilical Veins. Identification by Morphologic and Immunologic Criteria // The Journal of Clinical Investigation. 1973. Vol. 52, №11. P. 2745-2756. doi:10. 1172/JCI107470
- Aslantürk Ö.S. In Vitro Cytotoxicity and Cell Viability Assays: Principles, Advantages, and Disadvantages. In: Genotoxicity – A Predictable Risk to Our Actual World. 2018. Доступно по: https://cdn. intechopen.com/pdfs/57717.pdf. Ссылка активна на 21 мая 2020. doi: 10.5772/intechopen.71923
- Albulescu R., Popa A.-C., Enciu A.-M., et al. Comprehensive In Vitro Testing of Calcium Phosphate-Based Bioceramics with Orthopedic and Dentistry Applications // Materials. 2019. Vol. 12, №22. P. 3704. doi: 10.3390/ma12223704
- Emch О., Cavicchia J., Dasi P., et al. Hemocompatibility of Various Heart Valve Materials. In: Society for Biomaterials. Annual Meeting and Exposition. Pioneering the Future of Biomaterials. Transactions of the 38th Annual Meeting. 2014. Vol. XXXVI. Art. 28. Available at: http://abstracts.biomaterials.org/data/papers/2014/0332-000967.pdf. Accessed: 2020 May 21.
Дополнительные файлы
