Проведенное исследование показывает, что использование при ксенотрансплантации тканеинженерной конструкции на основе первичной культуры фетальных хондробластов человека второго пассажа и хитозанового геля не вызывает острого иммунного отторжения и в течение 60 суток обеспечивает формирование органотипического регенерата за счет пролиферации и дифференцировки фетальных хондробластов донора и их интеграции с тканью реципиента.
Выводы
1. Структурно-функциональная организация зоны роста тела позвонка человека на 12-й неделе гестации схожа с таковой у свиньи на 6-й неделе гестации; пластинка роста тела позвонка у человека в 1 год, 3-7 лет, 11 лет, 12-14 лет постнатального периода онтогенеза имеет схожие характеристики с пластинкой роста свиньи на 8, 12 неделе гестации, 7-20, 30-40 суток постнатального периода онтогенеза соответственно.
2. Увеличение степени дифференцировки клеток и пространственно-упорядоченной организации межклеточного вещества хрящевой ткани в переднем отделе пластинки роста тела позвонка человека и в вентральном отделе пластинки роста тела позвонка свиньи является возрастной особенностью и определяет асимметрию роста тела позвонка грудного отдела у данных видов млекопитающих в пренатальном и раннем постнатальном периодах онтогенеза.
3. В период гисто-топографической структуризации пластинки роста тела позвонка деструкция хрящевого матрикса и апоптоз хондробластов зоны пролиферации опосредуются повышенной генерацией активированных кислородных метаболитов эндотелиальными клетками кровеносных сосудов и хондробластами провизорной хрящевой ткани.
4. Первичная культура фетальных хондробластов, выделенных из зоны роста тела позвонка плода человека на 12-ой неделе гестации может служить экспериментальной моделью для изучения закономерностей дифференцировки хондробластов фетальной пластинки роста человека in vitro и изучения различных воздействий на хрящевую ткань пластинки роста тела позвонка.
5. Оптимальными сроками забора донорской хрящевой ткани для её использования в клеточных технологиях являются 12 недель гестации у человека и 6 недель гестации у свиньи.
6. Морфологическим критерием при определении оптимального пассажа первичной культуры с целью создания тканеинженерных конструкций является процентное содержание клеток низкой, средней и высокой степени дифференцировки.
7. Трансплантация клеток первичной культуры фетальных хондробластов человека в дефект суставного хряща крысы не вызывает острого иммунного отторжения, приводит к интеграции клеток человека с хрящевой тканью крысы и формированию тканеспецифического регенерата.
Практические рекомендации
1. Полученные данные о закономерностях морфогенеза пластинки роста тела позвонка человека и свиньи являются фундаментальными и рекомендуются для использования в учебном процессе в высших учебных учреждениях ветеринарного и медико-биологического профиля при преподавании сравнительной морфологии человека и животных, дисциплин «Гистология, эмбриология, клеточная биология», «Анатомия» в разделах «Опорно-трофические ткани», «Опорно-двигательный аппарат», «Индивидуальное развитие организмов», «Биология свиньи».
2. Данные о возрастных особенностях формирования пластинки роста тела позвонка человека и свиньи в онтогенезе уточняют сроки терминационных тератогенных периодов в отношении пластинки роста тела позвонка и рекомендуются для использования в практической работе специализированных свиноводческих предприятий по выращиванию поросят, медицинских перинатальных центров.
3. Полученные сведения в отношении оптимального срока получения донорской хрящевой ткани из пластинки роста тела позвонка человека и свиньи, а также критериев выбора оптимального пассажа первичной культуры фетальных хондробластов для трансплантации рекомендуется использовать при разработке тканеинженерных конструкций с целью замещения дефектов суставного хряща.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Сахаров А.В. Возрастные особенности развития позвоночника экспериментальных животных в пренатальном онтогенезе / А.В. Сахаров, А.М. Зайдман // Матер. VI Междунар. симпоз., VII Чуйской науч.-практ. конф. - Чолпон-Ата, 2003 - Т.1. - С.252-254.
2. Зайдман А.М. Культура хондробластов как потенциальный источник для тканевой инженерии при повреждениях и заболеваниях позвоночника / А.М. Зайдман, А.В. Сахаров, Т.Д. Колокольцова // Хирургия позвоночника. - 2004. - № 4. - С. 115-121.
3. Зайдман А.М. Морфофункциональная характеристика культуры эмбриональных хондробластов человека как перспективного источника клеточного материала для замещения дефектов хрящевой ткани / А.М. Зайдман А.В. Корель, А.В. Сахаров // Материалы Междунар. конф. «Клинические и фундаментальные проблемы клеточных биотехнологий». - Новосибирск, 2005 - С. 60-61.
4. Зайдман А.М. Первичная культура хондробластов человека - как возможный донорский материал для коррекции нарушений хрящевой ткани / А.М. Зайдман, А.В. Сахаров, А.В. Корель, И.Г. Ким, Т.Д. Колокольцева // Материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвященной 70-летию Новосибирского государственного медицинского университета. «Инновационные технологии в эстетической медицине и пластической хирургии». - Новосибирск, 2005. - С. 16-18.
5. Зайдман А.М. Строение пластинки роста тела позвонка у детей различного возраста / А.М. Зайдман, А.В. Корель, А.В. Сахаров // Морфология. - 2005. - №4. - С. 51-55.
6. Сахаров А.В. Культура хондробластов человека как возможный донорский материал для коррекции поражения хрящевой ткани Сахаров А.В., Зайдман А.М., Корель А.В. и др. // Материалы III Всерос. съезда по трансплантологии и искусственным органам 28-30 октября 2005 г. / Вестник трансплантологии и искусственных органов. - 2005. - №.3. - С. 59-60.
7. Зайдман А.М. Регуляция метаболизма провизорного хряща пластинок роста тел позвонков в периоды формирования роста / А.М. Зайдман, А.В. Корель, А.В. Сахаров, М.В. Михайловский // Материалы VIII съезда травматологов-ортопедов России «Травматология и ортопедия XXI века». - Самара, 2006. - С.688-689
8. Зайдман А.М. Первичная культура хондробластов человека как модель для изучения дифференцировки хондробластов пластинки роста in vitro / А.М. Зайдман, А.В. Сахаров, А.В. Корель, И.Г Ким, Т.Д. Колокольцева, Е.И. Рябчикова // Материалы VIII съезда травматологов-ортопедов России «Травматология и ортопедия XXI века». - Самара, 2006. - С. 1051-1052.
9. Макеев, А.А. Коррекция антиоксидантом тиофаном структурно-функциональных нарушений костной ткани / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, А.Е. Просенко // Материалы II Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск 2006. - С. 194-195.
10. Макеев, А.А. Использование антиоксиданта тиофана для коррекции метаболических нарушений костной ткани тела позвонка свиньи при окислительном стрессе / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, К.В. Жучаев // Материалы V Междунар. науч.-практ. конф. «Современные тенденции развития АПК в России». Красноярск, 2007. - С. - 323-326.
11. Сахаров А.В. Изучение морфофункциональных особенностей хондробластов, полученных из пластинки роста тел позвонков человека, при культивировании in vitro / А.В. Сахаров, Т.Д. Колокольцева, И. Ким и др. // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2007. - № 4. - C. 154-159.
12. Макеев А.А. Влияние окислительного стресса на состояние костной ткани тела позвонка свиньи / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, К.В. Жучаев и др. // Сиб. вестн. с.-х. науки. - 2007. - № 6. - С. 82-86.
13. Макеев А.А. Морфофункциональная характеристика пластинки роста тела позвонка млекопитающих в возрастном аспекте / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, О.В. Кеберлайн, М.Б. Пыхтина // Материалы V Всерос. науч.-практ. конф. «Проблемы биологической науки и образования в Вузах». Новосибирск, 24-25 апреля 2008. - С. 110-113.
14. Макеев А.А. Влияние антиоксиданта тиофана на показатели свободно-радикального окисления и активность ферментов антиоксидантной защиты у поросят / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, К.В. Жучаев, А.Е. Просенко // Материалы Сибирской Межрегион. науч.-практ. конф. «Адаптация, здоровье и продуктивность животных». Новосибирск, 22-23 мая 2008. - С. 141-144.
15. Сахаров А.В. Использование первичной культуры фетальных хондробластов человека для ксенотрансплантации в дефект суставного хряща крыс / А.В. Сахаров, А.А. Макеев, А.В. Ефремов и др. // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2008. - № 3. - С. 136-140.
16. Макеев А.А. Применение антиоксиданта тиофана для коррекции морфофункциональных нарушений в костной ткани свиньи при окислительном стрессе / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, К.В. Жучаев, А.Е. Просенко // Вестник Новосибирского аграрного университета. -2008. - № 7. - С. 123-126.
17. Сахаров А.В. Особенности формирования осевого скелета свиньи в пренатальном периоде онтогенеза / А.В. Сахаров, А.А. Макеев // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Роль биологии и ветеринарной медицины в реализации национального проекта «Развитие АПК на 2008-2012 гг»». Оренбург, 21-23 октября 2008. - С. 146-151.
18. Сахаров А.В. Морфологические критерии выбора клеток первичной культуры фетальных хондробластов для тканеинженерных конструкций /А.В.Сахаров / Материалы Всерос. науч. конф. «Интеллект 2008». Красноярск, 18 декабря 2008. - С. 72-75.
19. Сахаров А.В. Биотехнологические подходы к восстановлению дефектов хрящевой ткани / А.В. Сахаров / Материалы Всерос. науч. конф. «Интеллект 2008». Красноярск, 18 декабря 2008. - С. 79-83.
20. Сахаров А.В. Нарушение структурно-функциональной организации пластинки роста тела позвонка свиньи при окислительном стрессе / А.В. Сахаров, А.А. Макеев // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях». Волгоград, 27-29 января 2009. - С. 145-149.
21. Сахаров А.В. Периодизация роста осевого скелета свиньи в онтогенезе / А.В. Сахаров, А.А. Макеев // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях». Волгоград, 27-29 января 2009. - С. 149-153.
22. Сахаров А.В. Морфофункциональная характеристика первичной культуры клеток из разных источников локализации хрящевой ткани / А.В. Сахаров // Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. «Вклад ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса»». Троицк, 25-27 ноября 2008. - С. 77-81.
23. Сахаров А.В. Модель для изучения биологии провизорного хряща пластинки роста in vitro / А.В. Сахаров // Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. «вклад ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса»». Троицк, 25-27 ноября 2008. - С. 93-97.
24. Сахаров А.В. Влияние активных кислородных метаболитов на структуризацию пластинки роста тела позвонка /А.В. Сахаров // Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. «Образование и здоровье, экономические, медицинские и социальные проблемы». Пенза, 18 декабря, 2008. - С. 83-85.
25. Сахаров А.В. Коррекция антиоксидантом тиофаном структурно-функциональных нарушений пластинки роста тела позвонка при окислительном стрессе / А.В. Сахаров, А.А. Макеев // Материалы III Междунар. науч.-практ. конф. «Образование и здоровье, экономические, медицинские и социальные проблемы», Пенза, 18 декабря, 2008. - С. 87-90.
26. Макеев А.А. Влияние окислительного стресса на морфофункциональное состояние пластинки роста тела позвонка при глюкокортикиод-индуцированном остеопорозе / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, Е.С. Распутина // Сб. науч. работ ученых. Новосибирск, 2006. - Вып. VIII, ч. I. - С. 168-172.
27. Макеев А.А. Изучение возможности использования антиоксиданта тиофана для коррекции структурно-функциональных нарушений костной ткани / А.А. Макеев, А.В. Сахаров // Сб. науч. работ ученых. Новосибирск, 2006. - Вып. VIII, ч. I. - С.154-160.
28. Макеев А.А. Использование антиоксиданта тиофана для коррекции метаболических нарушений костной ткани тела позвонка свиньи при окислительном стрессе / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, К.В. Жучаев // Матер. междунар. науч.-практ. конф. “Современные тенденции развития АПК в России”. Красноярск, 2007. - С. 323-326.
29. Макеев А.А. Использование антиоксиданта тиофана для коррекции структурно-функциональных нарушений костной ткани позвонка свиньи при окислительном стрессе / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, К.В. Жучаев // Материалы V Междунар. науч.-практ. конф. «Современные тенденции развития АПК в России», Красноярск, 2007. - С. 323-326.
30. Макеев А.А. Морфофункциональная организация костной ткани тела позвонка свиньи в условиях окислительного стресса и при использовании антиоксиданта тиофана / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, К.В. Жучаев // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Развитие АПК», Москва, 2007. - ч. II. - С. 265-268.
31. Макеев А.А. Влияние окислительного стресса на энхондральный остеогенез в период полового созревания / А.А. Макеев, А.В. Сахаров, Е.К. Акинина // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием «Инновационные процессы в области химикопедагогического и естественнонаучного образования». Оренбург, 2008. - С. 92-94.
32. Сахаров А.В. Морфологические критерии периодизации роста осевого скелета свиньи / А.В. Сахаров // Вестник КрасГАУ. - 2009. - № 1. - С. 104-107.
33. Сахаров А.В. Возрастные особенности развития позвоночника свиньи в онтогенезе / А.В. Сахаров, // Вестник КрасГАУ. - 2009. - №3. - С. 115-119.
34. Сахаров А.В. Влияние окислительного стресса на энхондральный остеогенез в зоне роста тела позвонка / А.В. Сахаров // Материалы IX Сибирской ветеринарной конф. «Актуальные вопр. вет. медицины». Новосибирск, 2009. - С. 88-90.