Аннотация
Введение. Девитализация аллографтов прочно вошла в арсенал методов обработки аллогенной
ткани в связи с тем, что получены обнадеживающие результаты в снижении иммуногенности
и кальциноза имплантированных изделий. Обычно применяют неионные или ионные детергенты для децеллюляризации. Есть основания полагать, что сочетанное применение необычной
среды сверхкритического диоксида углерода (СО2) с очень малым количеством детергента (1 об.%)
может дать синергический эффект в аспекте децеллюризации, при этом сохраняя структуру ткани.
Настоящее исследование посвящено попытке использовать сверхкритические технологии для
полного вымывания клеточных элементов из стенки аортального аллографта с целью повышения его биосовместимости.
Материал и методы. В качестве исходного материала (контроля) использовали криосохраненные
аллографты, обработанные девитализирующими агентами ЭДТА и дигитонином по принятой
с 2004 г. в НМИЦССХ им. А.Н. Бакулева методике. В качестве дополнительной обработки
использовали cверхкритический СО2. В качестве детергентов использовали додецилсульфат
натрия (ДСН), дезоксихолат натрия моногидрат (ДХН), Твин-80, а также 95% этиловый спирт.
После обработки исследовали упруго-прочностные характеристики биологической ткани на
разрывной машине, а также проводили гистологическую оценку полученного материала.
Результаты. Обработка сверхкритическим СО2 с добавлением этанола практически не изменяла
количество погибших клеток в матриксе аллографта. Вместе с тем отмечалась практически полная сохранность как коллагеновых, так и эластиновых волокон. Обработка сверхкритическим
СО2 и ДСН практически не снижает концентрацию погибших клеток в стенке аорты и незначительно влияет на упруго-прочностные свойства тканей (увеличивается эластичность). Обработка сверхкритическим СО2 и ДХН позволяет вымывать большее количество мертвых клеток из
матрикса стенки аорты, но при этом существенно повреждает эластиновый каркас. Обработка
ДСН и сверхкритическим СО2 с Твином-80 приводит к удовлетворительному результату – почти полной элиминации клеточных элементов при сохранении матрикса.
Заключение. Необходимо продолжить поиск химических веществ и режимов обработки сверхкритическим СО2 для достижения требуемого эффекта «очистки» тканей аллотрансплантата от
клеточных элементов при сохранении упруго-прочностных свойств.
Литература
- Бритиков Д.В., Сачков А.С., Муратов Р.М. Функциональная анатомия, биомеханика и гемодинамика
аортального клапана. Различные типы протезов в аортальной позиции. Клиническая физиология кровообращения. 2008; 2: 18–37.
[Britikov D.V., Sachkov A.S., Muratov R.M. Functional
anatomy, biomechanics and aortic valve hemodynamics.
Different types of aortal valve prostheses. Clinical Physiology
of Blood Circulaiton. 2008; 2: 18–37 (in Russ.).]
- Акатов В.С., Муратов Р.М., Фадеева И.С., Сачков А.С.,
Бритиков Д.В., Фесенко Н.И. и др. Изучение биосовместимости трансплататов клапанов сердца, девитализированных антикальцинозным способом. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия.
2010; 5 (2): 36–41.
[Akatov V.S., Muratov R.M., Fadeeva I.S., Sachkov A.S.,
Britikov D.V., Fesenko N.I. et al. The study of biocompatibility
of heart value transplants devitalized by anticalcinosis
treatment. Kletochnaya Transplantologiya i Tkanevaya
Inzheneriya (Cell Transplantology and Tissue Engineering).
2010; 5 (2): 36–41 (in Russ.).]
- Muratov R.M., Britikov D.V., Sachkov A.S., Akatov V.S.,
Soloviev V., Fadeeva I.S., Bockeria L.A. New approach
to reduce allograft tissue immunogenicity. Experimental
data. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2010; 10 (3):
408–12. DOI: 10.1510/icvts.2009.216549
- Crapo P.M., Gilbert T.W., Badylak S.F. An overview
of tissue and whole organ. Decellularization processes.
Biomaterials. 2011; 32 (12): 3233–43. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.01.057
- Keane T.J., Swinehart I.T., Badylak S.F. Methods of
tissue decellularization used for preparation of biologic
scaffolds and in vivo relevance. Methods. 2015; 84: 25–34.
DOI: 10.1016/j.ymeth.2015.03.005
- Davies O.P., Lewis A.L., Whitaker M.J., Tai H., Shakesheff
K.M., Howdle S.M. Applications of supercritical
CO2 in the fabrication of polymer systems for drug delivery
and tissue engineering. Adv. Drug Del. Rev. 2008; 60:
373–87. DOI: 10.1016/j.addr.2006.12.001
- Chashchin I.S., Bakuleva N.P., Grigor'ev T.E., Krasheninnikov
S.V., Abramchuk C.C., Dzhidzhikhiya K.M Biological
xenogenic vessel prostheses: effect of H2O/CO2
and EtOH media on the structure and mechanical properties
of the bovine jugular veins. Doklady Physical
Chemistry. 2018; 480 (1): 67–70. DOI: 10.1134/s0012501618050019
- Guler S., Aslan B., Hosseinian P., Murat Aydin H.
Supercritical carbon dioxide (sc CO2) assisted decellularization
of aorta and cornea. Tissue Engineering. 2017;
23 (9): 540–7. DOI: 10.1089/ten.tec.2017.0090
- Savova Н. Solubility of ferulic acid in supercritical
carbon dioxide with ethanol as cosolvent. J. Chem.
Eng. Data. 2001; 46 (5): 1255–7. DOI: 10.1021/je0101146
Об авторах
- Бритиков Дмитрий Вячеславович, доктор мед. наук, заведующий группой по экспериментальной разработке биологических материалов для сердечно-сосудистой хирургии; orcid.org/0000-0002-6942-6611
-
Чащин Иван Сергеевич, канд. физ.-мат. наук, науч. сотр.;
-
Хугаев Георгий Александрович, мл. науч. сотр.; orcid.org/0000-0002-7392-4656
-
Бакулева Наталья Петровна, канд. хим. наук, заведующая научно-производственной лабораторией биологических протезов и материалов; orcid.org/0000-0002-1119-5435
