ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Стволовые клетки и перспективы их использования 6
1.1.1 Стволовые клетки, их свойства и применение 6
1.1.2 Источники стволовых клеток 8
1.1.3 Применение стволовых клеток в регенеративной медицине 10
1.2 Использование физических факторов в регенеративной медицине ... 15
1.2.1 Микроволновое излучение и механизмы его воздействия 16
1.2.2 Перспективы применения импульсного микроволнового
излучения в регенеративной медицине 20
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 23
2.1 Дизайн эксперимента 23
2.2 Выделение и культивирование клеток костного мозга 24
2.3 Облучение культуры клеток костного мозга наносекундными
импульсными микроволнами 26
2.4 Статистическая обработка полученных результатов 27
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 28
3.1 Изменение пролиферации мезенхимальных стволовых клеток после
воздействия наносекундным микроволновым излучением в зависимости от количества импульсов 28
3.2 Изменение пролиферации мезенхимальных стволовых клеток после
воздействия наносекундным микроволновым излучением в зависимости от интенсивности 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
ВЫВОДЫ 33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 34
В настоящее время активно изучается пролиферативный потенциал и регенеративные способности СК, которые применяются в регенеративной медицине при курсах клеточной терапии для лечения и коррекции различных патологических состояний. Важнейшей популяцией стволовых клеток организма являются МСК. Они обладают высокой способностью к дифференциации и пластичности (Калинина, 2011).
Основным источником получения мезенхимальных стволовых клеток (МСК) для клеточной терапии служат собственные ткани взрослого человека, например, такие как жировая ткань, пуповинная кровь, но особый интерес вызывает костный мозг. Известно, что костный мозг может генерировать не только МСК, но и гемопоэтические и фибробластоподобные клетки, что актуально для использования в медицинской практике (Fathke et all, 2004; Chino et all, 2008; Sasaki et all, 2008).
Для клеточной трансплантологии и терапии важным является не только поиск новых источников получения СК, но и разработка новых технологий их дифференцировки и масштабирования в разные типы прогениторных и/или специализированных клеток, а также новые способы управления этими процессами (Tuby, Maltz, Oron, 2007; Mvul et all, 2008; Кончугова и др., 2014; Kaivosoja et all, 2015). В настоящее время регуляция клеточной активности и их пролиферации происходит при помощи специализированных питательных сред. Не смотря на эффективность, данный метод имеет ряд недостатков, главные из которых дороговизна и трудность применения для достижения необходимого числа клеток в популяции.
Существенно другим подходом к стимуляции пролиферации стволовых клеток является применение физических факторов. В настоящее время накоплены определенные данные, свидетельствующие о возможности влияния на активность клеток такими физическими факторами, как крайне высокочастотное излучение (КВЧ) (Чайлахян и др., 2011), лазерное излучение
(Москвин и др., 2016), импульсное электрическое и магнитное поля (Улитко, Медведева, Малахов, 2016), импульсные микроволны (Керея и др., 2014; Жаркова и др., 2016; Керея и др., 2019; Самойлова и др., 2021).
Показано, что физиотерапевтические воздействия перечисленными факторами способны изменять функциональную активность клеток (Чайлахян и др., 2009; Кончугова, Орехова, Кульчицкая, 2013; Кончугова и др., 2014). Проведенные экспериментально-клинические исследования показали, что физические факторы влияют на процессы регенерации и восстановления физиологических функций тканей в большей степени опосредованно, через воздействие на метаболические процессы, состояние нервной и эндокринной систем, гуморальных и тканевых регуляторов, энергетические процессы и интенсивность кровообращения в поврежденных органах (Миненков, Орехова, Кончугова, 2009; Кончугова, Орехова, Кульчицкая, 2013). При этом известно, что физические факторы электромагнитной природы даже при очень низких интенсивностях воздействия способны влиять на клеточную регенерацию (Белова и др., 2010)
В настоящее время особый интерес представляет действие наносекундного импульсного микроволнового излучения. Показано, что импульсные микроволны эффективно влияют на функциональное состояние ряда клеток и тканей, и при определенных параметрах стимулирует регенерацию поврежденных тканей (Жаркова и др., 2016; Керея и др., 2019; Самойлова и др., 2021).
Результаты предыдущих исследований лаборатории показывают, что интенсивность излучения 140 Вт/см2 и частота повторения импульсов 13 Гц являются оптимальными и наиболее эффективными для усиления пролиферативной активности стволовых клеток костного мозга крыс. Однако, при этом воздействии использовалось фиксированное значение в 4000 импульсов (Самойлова и др., 2021; Керея и др., 2019).
Исходя из выше сказанного целью данной работы являлась изучение возможности управления пролиферативной активностью стволовых клеток 4
костного мозга лабораторных крыс с помощью облучения наносекундным импульсным микроволновым излучением при определённых параметрах воздействия.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1) Изучить влияние наносекундных импульсных микроволн с пиковой интенсивностью излучения 140 Вт/см2, с частотой 13 Гц на пролиферативную активность клеток костного мозга крыс через 24 и 72 часа после облучения в зависимости от количества импульсов.
2) Изучить влияние наносекундных импульсных микроволн при 50 импульсах, с частотой 13 Гц на пролиферативную активность клеток костного мозга крыс через 24 и 72 часа после облучения в зависимости от интенсивности излучения.
3) Предложить возможный механизм влияния наносекундных импульсных микроволн на пролиферативную активность стволовых клеток костного мозга крыс.
Выводы содержат результаты интеллектуальной деятельности в научной сфере, были изъяты из выпускной квалификационной работы в соответствии с пунктом 3.2. «Регламента размещения текстов выпускных квалификационных работ в электронной библиотеке Научной библиотеки НИ ТГУ» (Приказ №413/ОД от 24.05.2016 г.).
