ИСТИНА

В настоящее время активно развивается одно из направлений регенеративной медицины – клеточная терапия. Для того чтобы иметь возможность проследить дальнейшую судьбу введенных в организм клеток, оценить характер миграции, пролиферации или дифференцировки используют различные метки, как прижизненные красители (цитоплазматические, ядерные или мембранные), так и активно применяемые в последнее время наночастицы. Благодаря присущим им характеристикам наночастицы могут быть обнаружены посредством соответствующих методов визуализации живых объектов при высоком пространственном и временном разрешении. Эти свойства позволяют отделить имплантированные клетки от клеток-хозяев и выполнять неинвазивное отслеживание помеченных клеток в реальном времени в условиях in vivo. Однако несмотря на многочисленные исследования вопрос о влиянии наночастиц на различные свойства клеток как в условиях in vitro, так и in vivo по-прежнему остается открытым. Целью работы было исследование влияния суперпарамагнитных наночастиц оксида железа на свойства клеток в условиях in vitro, а также выявление клеток, содержащих наночастицы, в условиях in vivo c использованием неинвазивных и инвазивных способов визуализации. В работе использованы мезенхимальные стромальные клетки костного мозга кролика (МСК). Эффективность включения наночастиц клетками проанализирована на различных сроках инкубации с использованием метода иммунофлуоресценции и конфокальной микроскопии. Используя метод трансмиссионной электронной микроскопии выполнен анализ ультраструктурной организации клеток, функционального состояния ядерных и цитоплазматических структур. С помощью системы прижизненного наблюдения (IncuCyte Zoom) проанализированы цитотоксичность и влияние наночастиц на миграцию и пролиферацию клеток. Оценка синтеза клетками белков внеклеточного матрикса (ВКМ) и характера его реорганизации с помощью матриксных металлопротеиназ (ММП) выполнена с применением метода белкового электрофореза и зимографии. В качестве контроля использовали клетки, не содержащие наночастицы. МСК, содержащие наночастицы, использовали для восстановления повреждений мочевого пузыря (МП) и его фиброзных изменений, вызванных M.tuberculosis. Прижизненную визуализацию клеток в условиях in vivo выполняли с помощью метода МРТ. После выведения животных из эксперимента были приготовлены и проанализированы криосрезы биоптатов ткани. Полученные результаты показали, что в условиях in vitro включение наночастиц не оказывало цитотоксического воздействия на клетки и не влияло на ультраструктурную организацию, функциональное состояние ядерных и цитоплазматических структур. (Оценка характера миграции и пролиферации клеток – в стадии завершения). Однако, клетки, содержащие наночастицы, более интенсивно синтезировали и реорганизовывали белки ВКМ по сравнению с контролем. С помощью метода МРТ была показана интеграция скаффолда с клетками, содержащими наночастицы, с нативной тканью МП. При исследовании криосрезов МСК, помеченные частицами, были обнаружены в эпителиальном и мышечном слоях МП. Кроме того, иммуногистохимические исследования выявили что МСК, инъецированные в подслизистый слой, мигрируют в разные слои МП и могут дифференцироваться в клетки уротелия. Однако в настоящее время данные, подтверждающие дифференцировку МСК в клетки уротелия, достаточно противоречивы. Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта РНФ № 14-50-00068.