Preview

Сибирский медицинский журнал

Расширенный поиск

БИОДЕГРАДИРУЕМЫЙ СОСУДИСТЫЙ ПРОТЕЗ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ RGD-ПЕПТИДАМИ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

https://doi.org/10.29001/2073-8552-2019-34-2-129-137

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования: изучить эффективность модифицирования RGD-пептидами биодеградируемых сосудистых протезов малого диаметра в зависимости от вида линкера и конфигурации RGD.
Материал и методы. Изготовлены трубчатые каркасы диаметром 1,5 и 4,0 мм методом электроспининга из полигидроксибутирата/валерата (PHBV) и поликапролактона (PCL). Проведена модификация графтов PHBV/PCL RGD-пептидами. В экспериментах in vitro исследованы степень гемолиза эритроцитов и адгезия тромбоцитов и эндотелиальных клеток при контакте с модифицированной поверхностью. Изучены физико-механические свойства и структура поверхности графтов до и после модифицирования. Сосудистые протезы PHBV/PCL и PHBV/PCL/RGD имплантированы в брюшную аорту крыс сроком на 1 и 3 мес. Проведено изучение эксплантированных образцов с помощью конфокальной микроскопии и гистологических методов исследования.
Результаты. Результаты физико-механических испытаний показали статистически значимое снижение прочностных свойств PHBV/PCL/RGD графтов относительно немодифицированных аналогов. Обнаружено статистически значимое повышение уровня агрегации тромбоцитов на модифицированных графтах. Уровень адгезии эндотелиальных клеток на поверхности модифицированных матриксов был больше, чем на немодифицированных. Краткосрочная имплантация графтов на 1 и 3 мес. показала, что модифицированные графты обладали более высокой проходимостью и меньшей склонностью к кальцификации в сравнении с немодифицированными аналогами. Иммунофлуоресцентное исследование определило явное превосходство модифицированных сосудистых графтов в плане стимулирования формирования зрелого эндотелиального монослоя. Выявлено, что более длинный линкер 4,7,10-триокса-1,13-тридекандиамин увеличивает биодоступность RGD-пептидов, а использование для модифицирования поверхности графтов RGDK и c[RGDFK] стимулирует раннюю эндотелизацию внутренней поверхности имплантатов и снижает склонность к кальцификации стенки протезов, что в совокупности повышает проходимость имплантированных протезов.
Заключение. В ходе краткосрочной имплантации биодеградируемых сосудистых протезов, модифицированных RGD-пептидами, графты с RGDK и с[RGDFK], прикрепленными к поверхности протезов через линкер 4,7,10-триокса-1,13-тридекандиамин, показали лучшие результаты в плане адгезии и поддержания жизнеспособности эндотелиальных клеток in vitro и эндотелизации in vivo, обладали высокой проходимостью после имплантации в сосудистое русло мелких лабораторных животных и меньшей склонностью к кальцификации.

Об авторах

Е. О. Кривкина
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



В. Н. Сильников
Институт химической биологии и фундаментальной медицины
Россия

д-р хим. наук, заведующий лабораторией органического синтеза

630090, Российская Федерация, Новосибирск, пр. Ак. Лаврентьева, 8



А. В. Миронов
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



Е. А. Великанова
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



Е. А. Сенокосова
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



Т. В. Глушкова
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории новых биоматериалов отдела экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



Т. Н. Акентьева
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

младший научный сотрудник лаборатории новых биоматериалов отдела экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



Ю. А. Кудрявцева
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

д-р биол. наук, заведующая отделом экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



Л. В. Антонова
Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

д-р мед. наук, заведующая лабораторией клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

650002, Российская Федерация, Кемерово, Сосновый б-р, 6



Список литературы

1. Бокерия Л.А., Милевская Е.Б., Кудзоева З.Ф., Прянишников В.В. Сердечно-сосудистая хирургия – 2017. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения. М.: НМИЦССХ им. А.Н. Бакулева МЗ РФ; 2018:252.

2. Taggart D.P. Current status of arterial grafts for coronary artery bypass grafting. Annals of Cardiothoracic Surgery. 2013;2(4):427–430. DOI: 10.3978/j.issn.2225-319X.2013.07.21.

3. Fisher M.B., Mauck R.L. Tissue engineering and regenerative medicine: recent innovations and the transition to translation. Tissue Engineering Part B Reviews. 2013;19(1):1–13. DOI: 10.1089/ten.TEB.2012.0723.

4. Ren X., Feng Y., Guo J., Wang H., Li Q., Yang J., et al. Surface modification and endothelialization of biomaterials as potential scaffolds for vascular tissue engineering applications. Chemical Society Reviews. 2015;44(15):5680–5742. DOI: 10.1039/c4cs00483c.

5. Wang F., Li Y., Shen Y., Wang A., Wang S., Xie T. The functions and applications of RGD in tumor therapy and tissue engineering. International Journal of Molecular Sciences. 2013;14(7):13447–13462. DOI: 10.3390/ijms140713447.

6. Aye S.S., Li R., Boyd-Moss M., Long B., Pavuluri S., Bruggeman K., et al. Scaffolds formed via the non-equilibrium supramolecular assembly of the synergistic ECM peptides RGD and PHSRN demonstrate improved cell attachment in 3D. Polymers. 2018;10(7):690. DOI: 10.3390/polym10070690.

7. Harburger D.S., Calderwood D.A. Integrin signaling at a glance. J. Cell Sci. 2009;122(2):159–163. DOI: 10.1242/jcs.018093.

8. Liu H., Li X., Niu X., Zhou G., Li P., Fan Y. Improved hemocompatibility and endothelialization of vascular grafts by covalent immobilization of sulfated silk fibroin on poly (lactic-co-glycolic acid) scaffolds. Biomacromolecules. 2011;12(8):2914–2924. DOI: 10.1021/bm200479f.

9. Gabriel M., van Nieuw Amerongen G.P., van Hinsbergh V.W., Amerongen A.V., Zentner A. Direct grafting of RGD-motif-containing peptideon the surface of polycaprolactone films. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2006;17(5):567–577.

10. Lin H.B., Cooper S.L. Synthesis and Cell-Adhesion Properties of Polyurethanes Containing Covalently Grafted RGD-Peptides. Advanced Biomaterials in Biomedical Engineering and Drug Delivery Systems. 1996:198–202.

11. Parniak M.A., Lange G., Viswanatha T. Quantitative determination of monosubstituted guanidines: a comparative study of different procedures. J. Biochem. Biophys. Methods. 1983;7(4):267–276.

12. Arimura S., Kawahara K., Biswas K.K., Abeyama K., Tabata M., Shimoda T., et al. Hydroxyapatite formed on/in agarose gel induces activation of blood coagulation and platelets aggregation. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 2007;81(2):456–461.

13. Jung F., Braune S., Lendlein A. Haemocompatibility testing of biomaterials using human platelets. Clin. Hemorheol. Microcirc. 2013;53(12):97–115. DOI: 10.3233/CH-2012-1579.

14. Matveeva V., Khanova M., Sardin E., Antonova L., Barbarash O. Endovascular interventions permit isolation of endothelial colony-forming cells from peripheral blood. International Journal of Molecular Sciences. 2018;19(11):34–53. DOI: 10.3390/ijms19113453.

15. Shen X., Su F., Dong J., Fan Z., Duan Y., Li S. In vitro biocompatibility evaluation of bioresorbable copolymers prepared from L-lactide, 1, 3-trimethylene carbonate and glycolide for cardiovascular applications. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. 2015;26(8):497–514. DOI: 10.1080/09205063.2015.1030992.


Для цитирования:


Кривкина Е.О., Сильников В.Н., Миронов А.В., Великанова Е.А., Сенокосова Е.А., Глушкова Т.В., Акентьева Т.Н., Кудрявцева Ю.А., Антонова Л.В. БИОДЕГРАДИРУЕМЫЙ СОСУДИСТЫЙ ПРОТЕЗ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ RGD-ПЕПТИДАМИ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ. Сибирский медицинский журнал. 2019;34(2):129-137. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2019-34-2-129-137

For citation:


Krivkina E.O., Silnikov V.N., Mironov A.V., Velikanova E.A., Senokosova E.A., Glushkova T.V., Akentieva T.N., Kudryavtseva Y.A., Antonova L.V. BIODEGRADABLE VASCULAR GRAFT MODIFIED BY RGD-PEPTIDES: EXPERIMENTAL RESEARCH. The Siberian Medical Journal. 2019;34(2):129-137. (In Russ.) https://doi.org/10.29001/2073-8552-2019-34-2-129-137

Просмотров: 39


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-8552 (Print)