Научный Центр Клинической и Экспериментальной Медицины (г. Новосибирск)

 

Эта статья опубликована сборнике научных трудов "Фундаментальные науки и практика" с материалами Третьей Международной Телеконференции "Проблемы и перспективы современной медицины, биологии и экологии" - Том 1 - №4. - Томск - 2010.


Заболевания, связанные с избыточным накоплением в органах межклеточного вещества и клеток, продуцирующих межклеточное вещество, являются одной из основных проблем современной медицины. В развитых странах с ними связано около 45% смертей, так как во многих случаях не удается достичь полного выздоровления пациента, существенно увеличить продолжительность и обеспечить сохранение качества его жизни [Griffiths C. et al., 2005; Hoyert D.L. et al., 2006; Wynn T.A., 2008]. Для решения проблемы лечения таких заболеваний необходимы новые подходы, обеспечивающие высокую избирательность и эффективность лечения по сравнению со стандартной терапией и поиск новых антифибротических препаратов.
 В эксперименте на моделях гранулематозов различной этиологии установлены антифибротические эффекты  окисленных декстранов, в том числе,  в  составе конъюгатов для адресной доставки,[Shkurupiy V.A. et al., 1993; Filimonov P.N. et al., 1999; Potapova O.V., Shkurupiy V.A., 2008]. Наиболее распространены способы получения окисленных декстранов с использованием солей йодной кислоты, что, однако, снижает потенциал их использования, так как конечный продукт отличается токсичностью, а процесс очистки реакционной смеси от соединений йода является сложным и многостадийным [Sokolsky-Papkov M. et al., 2006]. В этой связи актуальна разработка способов окисления декстранов, в результате которых возможно получение продукта, отличающегося высокой биосовместимостью и низкой цитотоксичностью.
В настоящей работе проведено исследование окисленных декстранов, полученных путем окисления полисахаридной матрицы перманганатным методом [Шкурупий В.А. Троицкий А.В., Потапова О.В., Лузгина Н.Г., 2009]. Фибробласты легкого эмбриона человека на 11 пассаже были получены из Российской коллекции клеточных культур позвоночных Института Цитологии РАН, Санкт-Петербург. Клетки культивировали в среде F12/DMEM 1:1 (Biolot), с добавлением эмбриональной сыворотки коров (Hyclone), глутамина и антибиотиков. За сутки клетки высевали в 96-луночный планшет в количестве 10 или 30 тыс./лунку в 100 мкл ростовой среды и культивировали в СО2-инкубаторе в атмосфере 5%-ного СО2 при 37ºС, после чего заменяли среду на содержащую исследуемые вещества на 72 часа. В качестве контролей для исследования были взяты неокисленный декстран и культуральная среда. Исследование влияния веществ на жизнеспособность проводили при помощи МТТ-теста. Достоверность отличий определяли многофакторным дисперсионным анализом с применением теста Тьюке для множественных сравнений при р=0,05.
Достоверное снижение жизнеспособности фибробластов в случае окисленных декстранов наблюдали, начиная с концентрации 40 мг/мл (таблица). Неокисленные декстраны в этой концентрации не проявляли цитотоксических свойств. Различия между влиянием на клетки декстранов и окисленных декстранов можно объяснить наличием альдегидных групп.

                                                        Таблица

Результаты исследования жизнеспособности эмбриональных фибробластов легкого человека при их инкубации с немодифицированными и окисленным перманганатным способом декстранами ((МТТ-тест,  ± s

Концентрации декстранов
	Контроль	2,5 мг/мл	5 мг/мл	10 мг/мл	20 мг/мл	40 мг/мл
Д-60	1,00 ± 0,13	0,91 ± 0,08	0,84 ± 0,08	0,91 ± 0,10	0,88 ± 0,07	0,87 ± 0,04
ОД-60	1,00 ± 0,13	0,97 ± 0,07	0,94 ± 0,05	0,93 ± 0,01	0,84 ± 0,04	0,72 ± 0,03*

Примечание: звездочкой  отмечены достоверное отличия величин анализируемых параметров признака от контрольных значений

Отметим, что ранее для полученных в реакции с KJO4 декстранов 40 с долей окисленных глюкозных юнитов от 0,015 показано, что уже в концентрации от 1,25 мг/мл эти соединения снижали включение меченого тимидина в клетки на 30% [Sokolsky-Papkov M. et al., 2006]. В случае как растущей (10 000 клеток на лунку 96-луночного планшета) (данные не приведены), так и конфлюентной (30 000 клеток на лунку) культур эмбриональных фибробластов нами получены одинаковые результаты по изменению жизнеспособности клеток. Эти результаты свидетельствуют об отсутствии цитотоксического и антипролиферативного влияния декстранов, окисленных при помощи KMnO4, в концентрациях до 20 мг/мл; достоверное же снижение жизнеспособности клеток на 30% происходит лишь в концентрации 40 мг/мл. На основании имеющихся данных можно предположить, что продукт, получаемый при окислении декстрана KMnO4, значительно (примерно в 30 раз) менее токсичен, чем аналог, окисленный KJO4, что определяет перспективность его использования в качестве матрицы в составе средств адресной терапии социально значимых заболеваний человека.

Список литературы:

Filimonov, P. N., V. A. Shkurupi, et al. (1999). "Examining fibrotic process in lung during treatment of chronic murine tuberculosis with lysosomotropic drug isonaizid." Problemy tuberkuleza(1): 63.
Griffiths, C., C. Rooney, et al. (2005). "Leading causes of death in England and Wales--how should we group causes?" Health Stat Q(28): 6-17.
Hoyert, D. L., M. P. Heron, et al. (2006). "Deaths: final data for 2003." Natl Vital Stat Rep 54(13): 1-120.
Potapova, O. V., V. A. Shkurupiy (2008). "Effect of dialdehyde dextran on structural changes in the liver and lungs during chronic BCG granulomatosis." Bull Exp Biol Med 146(6): 861-3.
Shkurupiy, V. A., T. G. Chernova, et al. (1993). "Changes in the granuloma in the experimental treatment of tuberculosis with a prolonged form of isoniazid." Problemy tuberkuleza(1): 38.
Shkurupiy, V. A., Y. N. Kurunov, et al. (1999). Lysosomotropism: Problems of Cell Physiology and Medicine, Novosibirsk.
Sokolsky-Papkov, M., A. J. Domb, et al. (2006). "Impact of aldehyde content on amphotericin B-dextran imine conjugate toxicity." Biomacromolecules 7(5): 1529-35.
Wynn, T. A. (2008). "Cellular and molecular mechanisms of fibrosis." The Journal of pathology 214(2): 199-210.
Шкурупий В.А., Троицкий А. В., Потапова О.В., Лузгина Н.Г. (2009). "Способ получения диальдегиддекстрана." Патент ЕПО No. 011718 от 28.04.2009.