Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs / Вестник трансплантологии и искусственных органов
Not a member yet
808 research outputs found
Sort by
Влияние биоматриксов на жизнеспособность и инсулинпродуцирующую функцию островков Лангерганса человека in vitro
Get PDFThe culture of islets of Langerhans with bioscaffolds – extracellular matrix (ECM) mimetics – can provide a native microenvironment suitable for islets. This is one of the main conditions for creating a pancreatic tissue equivalent.Objective: to compare the secretory capacity of viable human pancreatic islets in monoculture (control group) and cultured in the presence of two bioscaffolds: biopolymer collagen-based hydrogel scaffold (experimental group 1) and tissue-specific scaffold from decellularized deceased donor pancreas (experimental group 2).Materials and methods. Islets of Langerhans were isolated from the caudal pancreas using a collagenase technique. The viability of cultured islets was accessed by vital fluorescence staining, while secretory capacity was evaluated by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).Results. Pancreatic islets cultured with bioscaffolds showed no signs of degradation and fragmentation, they remained viable throughout the entire period of observation (7 days). The monoculture of islets showed significant destructive changes during this period. Basal insulin levels in experimental groups 1 and 2 increased by 18.8% and 39.5% on day 1 of culture compared to the control group, by 72.8% and 102.7% on day 4 of incubation, and by 146.4% and 174.6% on day 7, respectively. The insulin secretion level of islets with tissue-specific scaffolds was 17.4% higher than that when cultured with biopolymer collagen-based scaffolds.Conclusion. Biopolymer and tissue-specific ECM mimetics contribute not only to preservation of the viability of isolated islets of Langerhans but also maintain their insulin secretion capacity for 7 days at a higher level in comparison with monoculture. The experiments revealed that the use of a tissue-specific scaffold for the creation of a pancreatic tissue equivalent has slight potential advantage over biopolymer scaffold.Культивирование островков Лангерганса с биоматриксами – миметиками внеклеточного матрикса (ВКМ) может обеспечивать характерное для островков нативное микроокружение, что является одним из основных условий создания тканевого эквивалента поджелудочной железы (ПЖ).Цель работы: сравнение секреторной способности жизнеспособных панкреатических островков человека в монокультуре (контрольная группа) и культивированных в присутствии двух биоматриксов: биополимерного коллагенсодержащего гидрогелевого матрикса (опытная группа 1) и тканеспецифического матрикса из децеллюляризованной ПЖ посмертного донора (опытная группа 2).Материалы и методы. Островки Лангерганса выделяли из хвостовой части ПЖ по методике с использованием коллагеназы. Жизнеспособность культивированных островков определяли методом флуоресцентного окрашивания витальным красителем, секреторную способность – методом иммуноферментного анализа (ИФА).Результаты. Панкреатические островки, культивированные с биоматриксами, не проявляли признаков деградации и фрагментации и оставались жизнеспособными в течение всего срока наблюдения (7 суток). В монокультуре островков на этом сроке происходили значительные деструктивные изменения. Базальная концентрация инсулина в опытных группах 1 и 2 на первые сутки культивирования повышалась на 18,8 и 39,5% по сравнению с контрольной группой, на четвертые сутки инкубации – на 72,8 и 102,7%, на седьмые сутки – на 146,4 и 174,6% соответственно. Уровень секреции инсулина островков с тканеспецифическим матриксом был на 17,4% выше, чем при культивировании с биополимерным коллагенсодержащим матриксом.Заключение. Биополимерный и тканеспецифический миметики ВКМ способствуют не только сохранению жизнеспособности изолированных островков Лангерганса, но и поддержанию их инсулинпродуцирующей функции в течение 7 суток на более высоком уровне по сравнению с монокультурой. В условиях проведенных экспериментов выявлено незначительное потенциальное преимущество применения тканеспецифического матрикса по сравнению с биополимерным матриксом для создания тканевого эквивалента поджелудочной железы
Использование эндоскопического лигирования варикозных узлов в комбинации с неселективными β-блокаторами, или самостоятельно, в профилактике кровотечений у больных с асцитом, включенных в лист ожидания трансплантации печени
Get PDFObjective: to conduct a comparative analysis of the effectiveness of two methods – endoscopic band ligation (EBL) alone and in combination with nonselective beta blockers (NSBB) – used for prevention of variceal bleeding (VB); to evaluate their impact on patient survival in severe ascites during long-term stay on the liver transplant waiting list (LTWL). Materials and methods. A retrospective comparative study of two groups of patients with decompensated liver disease, ascites and varices included in the LTWL, who received EBL (n = 41, group 1) and EBL + NSBB (n = 45, group 2). Results. The groups being compared did not differ in demographics, clinical parameters, MELD and Child–Turcotte–Pugh scores. There were no significant differences in the incidence of severe ascites, particularly diuretic-resistant ascites. The study groups did not differ in the incidence of mediumand large-sized varices. Incidence of bleeding did not differ in both groups. Overall mortality was significantly higher in the EBL + NSBB group than in the EBL group. Patient survival was lower, while mortality was higher in the EBL + NSBB group. The combined therapy group had a significantly higher number of acute kidney injury (AKI) than the EBL group. Conclusion. The compared methods are equivalently effective in preventing VB in patients with decompensated cirrhosis with a prolonged stay on the waiting list. Survival rate is significantly lower, while mortality is significantly higher in the EBL + NSBB group than in the EBL group.Цель: проведение сравнительного анализа эффективности двух методов: ЭЛВУ и ЭЛВУ в комбина- ции с НСББ, используемых в целях профилактики кровотечений из ВУ, оценка их влияния на показа- тели выживаемости пациентов с выраженным асцитом в период долгосрочного пребывания в ЛОТП. Материалы и методы. Проведено ретроспективное сравнительное исследование двух групп пациентов с декомпенсированными заболеваниями печени, наличием асцита и ВУ, включенных в ЛОТП, получавших ЭЛВУ (n = 41, первая группа) и комбинацию ЭЛВУ и НСББ (n = 45, вторая группа). Результаты. Сравниваемые группы не различались по демографическим, клиническим параметрам, показателям MELD и классов Child–Turcotte–Pugh. Не было отмечено значимых различий в частоте выраженного асцита, и в частности асцита, резистентного к диуретикам. Исследуемые группы пациентов не различались по частоте варикозных узлов среднего и большого размера. Частота развития кровотечений не различалась в обеих сравниваемых группах. Общая летальность в группе больных, получавших ЭЛВУ + НСББ, была значимо выше, чем в группе ЭЛВУ. Выживаемость пациентов была ниже, а риск развития смертельного исхода – выше у пациентов в группе ЭЛВУ + НСББ. В группе, получавшей комбинированную терапию, обнаруживалось значимо большее количество ОПП, чем в группе, получавшей только эндоскопическое лечение. Заключение. Сравниваемые методы обладают одинаковой эффективностью в предупреждении кровотечений из ВУ у больных с декомпенсированным циррозом при долгосрочном пребывании в листе ожидания. Выживаемость значимо ниже, а летальность значимо выше в группе пациентов, получавших комбинацию ЭЛВУ и НСББ, чем в группе пациентов, подвергшихся только ЭЛВУ
Криогенно-структурированный гидрогель на основе желатина как резорбируемая макропористая матрица для биомедицинских технологий
Get PDFObjective: to investigate the biological properties of a matrix made of cryogenically structured hydrogel in the form of a macroporous gelatin sponge, as well as the possibility of creating cell-engineered constructs (CECs) on its basis. Materials and methods. The main components of the cryogenically structured hydrogel were gelatin (type A) obtained from porcine skin collagen, N-(3-dimethylaminopropyl)-N’-ethylcarbodiimide, (EDC) and urea (all from Sigma-Aldrich, USA). Surface morphology was examined using scanning electron microscopy (SEM). The degree of swelling in water of the samples was determined by gravimetric method. Cytotoxicity was studied on NIH3T3, a fibroblast cell line isolated from a mouse, and on human adipose-derived mesenchymal stem/stromal cells (hAMSCs) using IncuCyte ZOOM (EssenBioscience, USA). The metabolic activity of hAMSCs was assessed using PrestoBlue™ reagents (Invitrogen™, USA). To create CECs, we used hAMSCs, human hepatocellular carcinoma cell line HepG2 or human umbilical vein endothelial cell lines EA.hy926. Albumin content in the culture medium was determined by enzyme immunoassay. Ammonia metabolism rate was assessed after 90 minutes of incubation with 1 mM ammonium chloride (Sigma-Aldrich, USA) diluted in a culture medium on day 15 of the experiment. Results. Obtaining a cryogenically structured hydrogel scaffold in the form of macroporous gelatin sponge included freezing an aqueous solution of a gelatin+urea mixture, removal of polycrystals of frozen solvent by lyophilization, extraction of urea with ethanol and treatment of the cryostructurate with an ethanol solution of EDC. Scanning electron microscopy identified three types of pores on the carrier surface: large (109 ± 17 μm), medium (39 ± 10 μm), and small (16 ± 6 μm). The degree of swelling in water of the matrix samples was 3.8 ± 0.2 g H2O per 1 g of dry polymer. The macroporous gelatin sponge as a part of CEC was found to have the ability to support adhesion and proliferation of hAMSCs, EA.hy926 and HepG2 for 28, 15 and 9 days, respectively. Albumin secretion and ammonia metabolism when HepG2 cells were cultured on the gelatin sponge were detected. Conclusion. The use of a matrix made from macroporous cryogenically structured gelatin-based hydrogel for tissue engineering products is shown to be promising using a cell-engineered liver construct as a case.Цель: исследование биологических свойств матрицы из криогенно-структурированного гидрогеля в форме макропористой желатиновой губки, а также возможности создания на ее основе клеточно-инженерных конструкций. Материалы и методы. Основными компонентами криогенно-структурированного гидрогеля были желатин (тип А), полученный из коллагена свиной кожи, N-(3-диметиламинопропил)-N’-этил-карбодиимид, (ЭДК) и мочевина (все – Sigma-Aldrich, США). Морфологию поверхности исследовали с использованием сканирующей электронной микроскопии. Степень набухания в воде образцов определяли гравиметрическим методом. Цитотоксичность исследовали на фибробластах мыши линии NIH 3T3 и мезенхимальных стромальных клетках жировой ткани человека (МСК ЖТч) с использованием IncuCyte ZOOM (EssenBioscience, США). Метаболическую активность МСК ЖТч оценивали с помощью реагентов PrestoBlue™ (Invitrogen™, США). Для создания клеточно-инженерных конструкций (КИК) использовали МСК ЖТч, клетки гепатоцеллюлярной карциномы HepG2 или эндотелиальные клетки пупочной вены человека линии EA.hy926. Содержание альбумина в культуральной среде определяли методом иммуноферментного анализа. Скорость метаболизма аммиака оценивали после 90 минут инкубации с 1 mM хлоридом аммония (Sigma-Aldrich, США), разведенным в культуральной среде на 15-е сутки эксперимента. Результаты. Получение матрицы из криогенно-структурированного гидрогеля в форме макропористой желатиновой губки включало замораживание водного раствора смеси желатина и мочевины, удаление поликристаллов замерзшего растворителя лиофилизацией, экстракцию мочевины этанолом и обработку криоструктурата этанольным раствором ЭДК. Сканирующая электронная микроскопия позволила выделить три типа пор на поверхности носителя: крупные (109 ± 17 мкм), средние (39 ± 10 мкм) и малые (16 ± 6 мкм). Степень набухания в воде образцов матрицы составила 3,8 ± 0,2 г Н2О на 1 г сухого полимера. Установлена способность макропористой желатиновой губки в составе КИК поддерживать адгезию и пролиферацию МСК ЖТч, эндотелиальных клеток пупочной вены человека линии EA.hy926 и HepG2 в течение 28, 15 и 9 суток соответственно. Доказано наличие секреции альбумина и метаболизма аммиака при культивировании клеток HepG2 на желатиновой губке. Заключение. На примере клеточно-инженерной конструкции печени показана перспективность использования матрицы из макропористого криогенно-структурированного гидрогеля на основе желатина для создания продуктов тканевой инженерии
Коррекция хронической печеночной недостаточности в эксперименте путем имплантации клеточно-инженерных конструкций: морфофункциональные характеристики
Get PDFObjective: to study the effectiveness of correcting the morphofunctional characteristics of the liver in an experimental model of chronic liver disease (CLD), using implanted cell-engineered constructs (CECs).Materials and methods. Experiments were carried out on male Wistar rats (n = 80) aged 6–8 months with an initial weight of 230–250 g. CLD was modeled by inoculating the rats with 60% CCl4 oil solution for 42 days based on a modified scheme. Microgel based on recombinant spidroin rS1/9 was used as a matrix for CECs fabrication. Allogeneic liver cells (LCs) and multipotent bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) from a healthy donor were used as the cellular component of the CECs. The effectiveness of the corrective effect of the implanted CECs was assessed in an experimental CLD model (n = 60) in two groups of rats: Group 1 (control, n = 20, 1 mL of saline solution was injected into the damaged liver parenchyma) and Group 2 (experimental, n = 40, CECs containing allogenic LCs and BM-MSCs in a 5 : 1 ratio in a volume of 1 mL were implanted into the damaged liver parenchyma). For long-term monitoring of the CEC state, the CECs were labeled by additional inclusion in Cytodex-3. The effectiveness of the regulatory effect of CECs on regenerative processes in the liver was evaluated using biochemical, morphological and morphometric techniques, as well as by flow cytometry at 90 days after implantation.Results. In the control group, the mortality rate in CLD was 25%. There was no death in the experimental group with CLD after CEC implantation. The CECs were found to have a corrective effect on the biochemical and morphological parameters of the liver in CLD during 90 days of follow-up, with concomitant preservation of structural cellular homeostasis in the implanted CECs. Conclusion. Implantation of CECs in the liver facilitates effective correction of CLD by activating regenerative processes in the damaged liver, which is due to long-term preservation of structural cellular homeostasis in the CECs.Цель: на экспериментальной модели хронической печеночной недостаточности (ХПН) изучить эффективность коррекции морфофункциональных характеристик состояния печени с помощью имплантируемых в нее клеточно-инженерных конструкций (КИК).Материалы и методы. Опыты проведены на крысахсамцах породы Вистар (n = 80) в возрасте 6–8 месяцев с исходной массой 230–250 г. Моделирование ХПН осуществляли путем затравки крыс 60% масляным раствором CCl4 по модифицированной схеме в течение 42 суток. В качестве матрикса для изготовления КИК использовали микрогель на основе рекомбинантного спидроина rS1/9. Клеточным компонентом КИК служили аллогенные клетки печени (КП) и мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки костного мозга (ММСК КМ) здорового донора. Эффективность корригирующего воздействия имплантируемых КИК оценивали на экспериментальной модели ХПН (n = 60) в двух группах крыс: 1-я группа – контроль (n = 20), в паренхиму поврежденной печени вводили 1 мл физиологического раствора; 2-я группа – экспериментальная (n = 40), в паренхиму поврежденной печени имплантировали КИК, содержащие аллогенные КП и ММСК КМ в соотношении 5 : 1 в объеме 1 мл. Для осуществления длительного наблюдения за состоянием КИК их маркировали путем дополнительного включения в состав Цитодекса-3. Эффективность регуляторного воздействия КИК на восстановительные процессы в печени оценивали с помощью биохимических, морфологических и морфометрических методов, а также метода проточной цитофлуометрии на сроке 90 суток после имплантации.Результаты. В контрольной группе летальность при моделировании ХПН составила 25%. Летальность в экспериментальной группе с ХПН при имплантации КИК отсутствовала. Установлено корригирующее воздействие КИК на используемые биохимические и морфологические показатели состояния печени при ХПН в течение 90 суток наблюдения при сопутствующем сохранении структурного гомеостаза клеток в имплантируемых КИК.Заключение. Использование КИК, имплантируемых в печень, позволяет осуществлять эффективную коррекцию ХПН путем активации восстановительных процессов в поврежденной печени, которая обусловлена длительным сохранением структурного гомеостаза клеток, включенных в состав КИК
Коронарный парадокс
Get PDFThis work is a scientific and educational analytical review intended for practicing cardiologists. The purpose of the review is to draw physicians’ attention to the role of myocardial contractility in the regulation of coronary circulation. We consider the fundamental phenomenon of arterial compression (squeezing) in the left ventricular (LV) wall, creating an obstruction to blood flow during cardiac systole. This phenomenon formally resembles functional coronary artery stenosis. Based on a review of the literature, the positive role of arterial compression in coronary hemodynamics is interpreted. Understanding the mechanical relationship between the contractile and coronary systems in the cardiac wall may be useful for practicing physicians when choosing treatment tactics for patients, optimizing LV bypass during heart surgeries, and improving the efficiency of adaptation of the transplanted heart.Работа представляет собой научно-образовательный аналитический обзор, предназначенный для практикующих кардиологов. Цель обзора – обратить внимание врачей на роль сократительной функции миокарда в регуляции коронарного кровотока. Рассмотрен фундаментальный феномен компрессии (сдавливания) артерий в стенке левого желудочка, создающий препятствие течению крови в систолическую часть сердечного цикла. Это явление формально напоминает функциональный стеноз коронарных артерий. На основе анализа литературы дано толкование позитивному вкладу компрессии артерий в коронарную гемодинамику. Понимание механических взаимоотношений сократительной и коронарной систем в сердечной стенке может быть полезно практикующим врачам при выборе тактики лечения пациентов, оптимизации левожелудочкового обхода при операциях на сердце, а также повышения эффективности адаптации трансплантированного сердца