Офтальмохирургия. 2016; : 16-19
ИЗУЧЕНИЕ БИОСОВМЕСТИМОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТ И БИСФЕНОЛ-А-ДИГЛИЦИДИЛМЕТАКРИЛАТ) НА МОДЕЛИ КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК СТРОМЫ РОГОВИЦЫ
https://doi.org/undefinedАннотация
Цель. Определить пролиферативную активность клеток стромы роговицы (КСР) донора трупа в присутствии полимерных материалов (полиметилметакрилата (ПММА), бисфенол-А-глицедилметакрилата (бис-ГМА)) в условиях клеточной культуры (in vitro).
Материал и методы. Работа основана на методе клеточного культивирования клеток стромы роговицы доноров-трупов в условиях нормотермии. В качестве объекта исследования были взяты образцы полимерных материалов бис-ГМА, предоставленные ООО «Репер-НН» (г. Нижний Новгород) (группы 1-4), и ПММА, предоставленные ЭТП «МНТК» (г. Москва) (группа 5). В контрольной группе полимерный материал не использовали (группа 6). Использовалась культура КСР, соответствующая 7-му пассажу, сроки культивации составили 7 дней. Культивирование проводилось в условиях нормотермического культивирования с использованием стандартной ростовой среды DMEM/F12 с добавлением эмбриональной телячьей сыворотки и антибиотиков. Смена ростовой среды проводилась каждые 3 дня. КСР ежедневно извлекали из 4 лунок каждой группы, подсчитывали и оценивали динамику пролиферации с применением статистического критерия Вилкоксона.
Результаты. В первый день наблюдения статистически достоверной разницы в уровне пролиферации между группами наблюдения выявлено не было. К концу срока наблюдения выявлена статистически достоверная разница между уровнями пролиферации кератоцитов в присутствии исследуемых образцов. По интенсивности пролиферации материалы располагались следующим образом (в порядке снижения признака): (контроль, К5) >К1> (К3, К4) >К2. Между материалами К3 и К4 статистически достоверной разницы выявлено не было (p>0,05).
Заключение. Среди изученных нами материалов в наименьшей степени пролиферации клеток стромы роговицы способствовал материал группы 2, наиболее способствующий – материал группы 5, остальные материалы (группы 1, 3, 4) не проявили однозначной тенденции по отношению к пролиферации КСР.
Список литературы
1. Борзенок С.А. Медико-технологические и методологические основы эффективной деятельности Глазных тканевых банков России в обеспечении операций по сквозной трансплантации роговицы: Дис. … д-ра мед. наук. – М., 2008. – 306 с.
2. Верзин А.А. Интраламеллярная кератопластика биополимерной линзой для лечения буллезной кератопатии и коррекции афакии (клинико-экспериментальное исследование): Дис. … канд. мед. наук. – М., 2002. – 192 с.
3. Гурбанов Р.С. Интрастромальная кератопластика в коррекции миопии и миопического астигматизма при кератоконусе: Дис. … канд. мед. наук. – М., 2010. – 116 с.
4. Измайлова С.Б. Медико-технологическая система хирургического лечения прогрессирующих кератэктазий различного генеза: Дис. … д-ра мед. наук. – М., 2014. – 314 с.
5. Калашников И.Н., Урьяш В.Ф., Треушников В.В., Пастухов Н.В. Свойства некоторых новых терапевтических систем и лечебных материалов на основе акриловых сополимеров // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2010. – № 2 (2). – С. 516-522.
6. Федоров С.Н. Имплантация искусственного хрусталика. – М., Медицина, 1977. – 208 с.
7. Фрешни Р.Я. Культура живых клеток. Практическое руководство. – М., Бином, 2010. – 714 с.
8. Amzallag T., Pynson J. Lens biomaterials for cataract surgery // J. Fr. Ophtalmol. – 2007. – Vol. 30, № 7. – P. 757-767.
9. Du Y., Funderburgh M.L., Mann M.M. et al. Multipotent stem cells in human corneal stroma // Stem. Cells. – 2005. – Vol. 23, № 9. – P. 1266-1275.
10. Du Y., Roh D.S., Funderburgh M.L. et al. Adipose-derived stem cells differentiate to keratocytes in vitro // Mol. Vis. – 2010. – Vol. 10, № 16. – P. 2680-2689.
11. Fundenburg M.L., Mann M.M., Fundenburg J.L. Keratocyte phenotype is enhanced in the absence of attachment to the substratum // Mol. Vis. – 2008. – Vol. 14. – P. 308-317.
12. Lakshman N., Kim A., Petroll W.M. Characterisation of corneal keratocyte morphology and mechanical activity within 3-D collagen matrices // Exp. Eye Res. – 2010. – Vol. 90, № 2. – P. 350-359.
13. Long C.J., Poth M.R., Tasheva E.S. et al. Fibroblast growth factor-2 promotes keratin sulfate proteoglycan expression by keratocytes in vitro // J. Biol. Chem. – 2000. – Vol. 275, № 18. – P. 13918-13923.
14. Reichl F.X., Seiss M., Kleinsasser N. et al. Distribution and excretion of BisGMA in guinea pigs // J. Dent. Res. – 2008. – Vol. 87, № 4. – P. 378-380.
15. Scott S.G., Jun A.S., Chakravareti S. Spher formation from corneal keratocyte and phenotype specific markers // Exp. Eye Res. – 2011. – Vol. 93, № 6. – P. 898-905.
16. Zhang S., Espander L., Imhof K.M. Bunnell Differentiation of Human Adipose – derived Stem Cells along the Keratocyte Lineage in vitro // J. Clin. Exp. Ophthalmol. – 2013. – Vol. 4, № 270. – P. 11435.
Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2016; : 16-19
THE RESEARCH OF BIOCOMPATIBILITY OF POLYMERIC MATERIALS (POLY-METHYL-METH-ACRYLATE AND BISPHENOL-A-DIGLYCEDYL-METH-ACRYLATE) IN A CORNEAL STROMA CELL CULTURE MODEL
https://doi.org/undefinedAbstract
Purpose. To evaluate a proliferative activity of cadaver donor corneal stromal cells (CSCs) in contact with the polymers poly-methyl-methacrylate (PMMA) and bisphenol-A-di-glycidyl-meth-acrylate (bis-GMA) in the cell culture (in vitro).
Material and methods. The study was based on the method of cell culture of corneal stromal cells (CSCs) of cadaver donors under conditions of normothermia. Polymer samples served as objects of the research. There were 4 distinct modifications of bis-GMA, produced by the Reper-NN (Nizhniy Novgorod (the experimental groups K1-K4), and one of PMMA, produced by the ETP FEMI (Moscow)(the group K5). In the control group (the group K6) the polymer sample was not used. Cadaver donor CSCs suspension of the 7th passage was added over the samples (20000 cells in 2mL of culture medium per sample) and then cultured during 7 days within the wells of standard culture 24-well plates (a sample per well) in the standard normothermic conditions using the DMEM/F12 culture medium supplemented with fetal bovine serum and antibiotics mix. The culture medium was replaced every 3rd day. The main subject of the research was the CSCs proliferation degree evaluation. Cells were extracted from the 4 wells of each group daily and were counted. The Wilcoxon test was used for a statistical significance evaluation.
Results. On the first day of observation no statistically significant difference in the level of proliferation degree between the groups was found. A statistically significant difference between the levels of keratocytes proliferation was revealed in the presence of test samples by the end of the observation period. Proliferation intensity rates were in order of the symptom diminishing as follows: (control, K5) >K1>(K3,K4)>K2. There was detected no significant difference between groups K3 and K4 (p>0.05).
Conclusion. Among the investigated materials the polymerK2 had the lowest proliferation-inducing properties; K5 had the highest and others (K1, K3, K4) did not show an unambiguous tendency to the proliferation induction.
References
1. Borzenok S.A. Mediko-tekhnologicheskie i metodologicheskie osnovy effektivnoi deyatel'nosti Glaznykh tkanevykh bankov Rossii v obespechenii operatsii po skvoznoi transplantatsii rogovitsy: Dis. … d-ra med. nauk. – M., 2008. – 306 s.
2. Verzin A.A. Intralamellyarnaya keratoplastika biopolimernoi linzoi dlya lecheniya bulleznoi keratopatii i korrektsii afakii (kliniko-eksperimental'noe issledovanie): Dis. … kand. med. nauk. – M., 2002. – 192 s.
3. Gurbanov R.S. Intrastromal'naya keratoplastika v korrektsii miopii i miopicheskogo astigmatizma pri keratokonuse: Dis. … kand. med. nauk. – M., 2010. – 116 s.
4. Izmailova S.B. Mediko-tekhnologicheskaya sistema khirurgicheskogo lecheniya progressiruyushchikh keratektazii razlichnogo geneza: Dis. … d-ra med. nauk. – M., 2014. – 314 s.
5. Kalashnikov I.N., Ur'yash V.F., Treushnikov V.V., Pastukhov N.V. Svoistva nekotorykh novykh terapevticheskikh sistem i lechebnykh materialov na osnove akrilovykh sopolimerov // Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo. – 2010. – № 2 (2). – S. 516-522.
6. Fedorov S.N. Implantatsiya iskusstvennogo khrustalika. – M., Meditsina, 1977. – 208 s.
7. Freshni R.Ya. Kul'tura zhivykh kletok. Prakticheskoe rukovodstvo. – M., Binom, 2010. – 714 s.
8. Amzallag T., Pynson J. Lens biomaterials for cataract surgery // J. Fr. Ophtalmol. – 2007. – Vol. 30, № 7. – P. 757-767.
9. Du Y., Funderburgh M.L., Mann M.M. et al. Multipotent stem cells in human corneal stroma // Stem. Cells. – 2005. – Vol. 23, № 9. – P. 1266-1275.
10. Du Y., Roh D.S., Funderburgh M.L. et al. Adipose-derived stem cells differentiate to keratocytes in vitro // Mol. Vis. – 2010. – Vol. 10, № 16. – P. 2680-2689.
11. Fundenburg M.L., Mann M.M., Fundenburg J.L. Keratocyte phenotype is enhanced in the absence of attachment to the substratum // Mol. Vis. – 2008. – Vol. 14. – P. 308-317.
12. Lakshman N., Kim A., Petroll W.M. Characterisation of corneal keratocyte morphology and mechanical activity within 3-D collagen matrices // Exp. Eye Res. – 2010. – Vol. 90, № 2. – P. 350-359.
13. Long C.J., Poth M.R., Tasheva E.S. et al. Fibroblast growth factor-2 promotes keratin sulfate proteoglycan expression by keratocytes in vitro // J. Biol. Chem. – 2000. – Vol. 275, № 18. – P. 13918-13923.
14. Reichl F.X., Seiss M., Kleinsasser N. et al. Distribution and excretion of BisGMA in guinea pigs // J. Dent. Res. – 2008. – Vol. 87, № 4. – P. 378-380.
15. Scott S.G., Jun A.S., Chakravareti S. Spher formation from corneal keratocyte and phenotype specific markers // Exp. Eye Res. – 2011. – Vol. 93, № 6. – P. 898-905.
16. Zhang S., Espander L., Imhof K.M. Bunnell Differentiation of Human Adipose – derived Stem Cells along the Keratocyte Lineage in vitro // J. Clin. Exp. Ophthalmol. – 2013. – Vol. 4, № 270. – P. 11435.
