Сучасні методи отримання імунних дендритних клітин із протипухлинним потенціалом

Дендритні клітини (ДК) ініціюють і формують як вроджені, так і адаптивні імунні відповіді. Вони спеціалізуються на представленні антигена наївним Т-клітинам, тим самим керують імунними відповідями Т-клітин і відіграють важливу роль у підтримці протипухлинного імунітету. В організмі людини і тварин ці клітини містяться в невеликій кількості, з чим пов’язані деякі труднощі при їх отриманні. Саме тому актуальним є питання отримання ДК із протипухлинними властивостями в умовах in vitro з клітин-попередників для подальшого використання в клінічній практиці або екс­перименті. Робота присвячена узагальненню досліджень щодо отримання імунних ДК із клітин-попередників для застосування в протипухлинній терапії. Аналіз літературних джерел показав, що як клітини-попередники імунних ДК можуть виступати моноцити периферичної крові, мононуклеари кісткового мозку, кордової крові. Протоколи, які використовуються для отримання незрілих ДК із клітин-попередників, передбачають додавання в культуру різних комбінацій цитокінів, включаючи гранулоцитарно-макрофагальний колонієстимулювальний фактор, інтерлейкін-4 тощо. Широке розмаїття цитокінів і умов, здатних впливати на диференціацію та функціональну активність ДК, обумовлює надзвичайну їх гетерогенність за фенотиповими і функціональними характеристиками. Як джерела пухлинного антигена для виробництва вакцини на основі ДК використовують пухлинні лізати, окремі пухлинні білки, пептиди, пухлинні клітини в стані імуногенного апоптозу. В статті розглянуті як окремі етапи отримання імунних ДК, індукція формування з клітин-попредників незрілих ДК, подальше їх дозрівання, кріоконсервування цих клітин. Глибоке розуміння параметрів отримання імунних ДК має вирішальне значення для створення вакцин на основі ДК із максимальним проявом ними протипухлинних властивостей

Роль активних форм кисню в реалізації протипухлинної дії нанокомплексів на основі наночастинок GdYEuVO4 і холестерину

Проблематика. Експериментальне вивчення протипухлинної дії нанокомплексів (НК), що складаються з наночастинок GdYEuVO4 і холестерину, свідчить про доцільність їх використання в онкологічній практиці. Механізм реалізації протипухлинної дії НК може бути пов’язаний з утворенням під їхнім впливом активних форм кисню (АФК), які зумовлюють загибель пухлинних клітин. Мета. Вивчення прооксидантних і протипухлинних властивостей НК, що складаються з наночастинок GdYEuVO4 і холестерину, в системі in vitro. Методика реалізації. Експерименти проводили на клітинах асцитної аденокарциноми Ерліха (АКЕ), які перещеплювали внутрішньочеревно мишам лінії BALB/c. На 7-му добу розвитку АКЕ клітини виділяли та in vitro обробляли НК протягом 3 год. Контролем були клітини, не оброблені НК. Формування внутрішньоклітинних АФК визначали методом проточної цитометрії з використанням набору Fluorometric Intracellular ROS Kit, рівень метаболічної активності клітин АКЕ – за допомогою МТТ-тесту колориметричним методом, кількість клітин у стані апоптозу або некрозу оцінювали з використанням проточної цитометрії та набору реагентів FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit I. Результати. Інкубація клітин АКЕ з НК приводить до більш ніж трикратного посилення порівняно з контролем формування АФК. Під впливом НК також відбувається майже двократне пригнічення метаболічної активності клітин АКЕ, що супроводжувалося зменшенням на 25 % кількості життєздат­них клітин АКЕ. Показано, що НК належать до тих унікальних сполук, які одночасно можуть викликати кілька видів загибелі клітин, але загибель пухлинних клітин після обробки НК відбувалася переважно унаслідок некрозу. Висновки. Цитотоксична дія НК відносно клітин АКЕ реалізується за рахунок їхніх прооксидантних властивостей. Отримані результати можуть бути враховані при створенні нових стратегій терапії злоякісних новоутворень

Dimethyl sulfoxide: a central player since the dawn of cryobiology, is efficacy balanced by toxicity?

Dimethyl sulfoxide (DMSO) is the cryoprotectant of choice for most animal cell systems since the early history of cryopreservation. It has been used for decades in many thousands of cell transplants. These treatments would not have taken place without suitable sources of DMSO that enabled stable and safe storage of bone marrow and blood cells until needed for transfusion. Nevertheless, its effects on cell biology and apparent toxicity in patients have been an ongoing topic of debate, driving the search for less cytotoxic cryoprotectants. This review seeks to place the toxicity of DMSO in context of its effectiveness. It will also consider means of reducing its toxic effects, the alternatives to its use and their readiness for active use in clinical settings

The Use of Fullerene C60 to Preserve Testicular Tissue after Cryopreservation

Autologous transplantation of cryopreserved fragments of an immature testis is an actively developing approach to save fertility in patients facing a gonadotoxic therapy. The use of bioavailable fullerene C60 as a powerful antioxidant opens up a new potential for the prevention and correction of ischemic-reperfusion pathological processes in tissues including those associated with freezing-thawing procedure. In this work, we aimed to study the antioxidant status, apoptotic/necrotic processes, and morphological characteristics of cryopreserved fragments of the seminiferous tubules of testis (CrFSTT) of immature rats after incubation in media with different concentrations of fullerene C60 (10, 15, and 20 μg/mL). Our results indicated that the addition of C60 in a concentration of 15 μg/mL decreased ROS production, cytochrom C release, and degree of histological damage of spermatogenic epithelium as well as increased the activity of the mitochondria, antioxidant defense system, and cell density in histological sections of CrFSTT compared to the control. Fullerene C60 at investigated concentrations did not impact significantly on apoptosis in cells of CrFSTT but, after incubation with 15 μg/mL C60, a percentage of living cells was 1.2-fold higher and a value of necrotic ones in this group was 1.6-fold lower than the control samples (p<0.05). Relative amount of cells of the spermatogonia germ layer did not differ between the studied concentrations. The general analysis of obtained data showed that the C60 addition in the concentration of 15 μg/mL was the most optimal for the rehabilitation of CrFSTT. The results can be used for the development of an effective rehabilitation medium for the cryopreserved testicular tissue

Cryopreserved Mesenchymal Stem Cells Stimulate Regeneration in an Intervertebral Disc

Background: Degenerative diseases are a medical, social, and economic problem worldwide. The most significant factors predisposing the development of degenerative changes in intervertebral discs are a low density and poor biosynthetic potential of the cells. Therefore, stem cell therapy in this case should show high clinical efficiency. Methods: The research aim was to evaluate the regenerative potential of cryopreserved mesenchymal stem cells (MSCs) upon degenerative changes in intervertebral discs. Rats with simulated degenerative damage of the intervertebral disc Co6–Co7 were administrated with 0.5 × 106 of either native or cryopreserved cells on a collagen sponge to the defect area. The results of experiments were histomorphometrically evaluated on the 30th, 60th, and 90th days after treatment. Results: The restoration of tears, clefts, and collagen fiber fragmentations was noted on the 60th and 90th day after administration of native and cryopreserved MSCs respectively. An increase in fibrochondrocyte density got ahead of the annulus fibrosus height recovery. In the control group without treatment the regeneration was hardly observed. Conclusion: The use of MSCs promotes the restoration of the degenerated intervertebral disc. Cryopreserved MSCs have a “lag” therapeutic effect at the early stages, but show similar results to the native analogue on the 90th day after administration

Studies of the Influence of Gold Nanoparticles on Characteristics of Mesenchymal Stem Cells

The aim of the present study is to determine what effect the different concentrations of 15 nm gold nanoparticles (AuNPs) will have on the immunophenotype, synthesis collagen type I, ability to direct differentiation and spectroscopic characteristics of bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs). The AuNPs in concentrations of 1.5–9 μg/ml did not lead to changes in the level of expression of CD 45, CD 90, and CD 73. It should be noted that AuNPs in concentrations of 6 and 9 μg/ml led to a decrease in CD 44 cells by 6% and 9%, respectively. The content of CD 105 cells was reduced by 5% when AuNPs were applied at a concentration of 9 μg/ml. It was found that AuNPs in concentrations of 1.5–6 μg/ml are safe for MSCs, while the increase up to 9 μg/ml has a toxic effect, manifested by the reduction of synthesis collagen type I and ability of adipogenic differentiation. IR spectroscopy data have shown that the AuNPs at concentrations of 9 μg/ml under conditions of adipogenic differentiation to MSCs lead to the destruction processes in the cells. The obtained results are related to the field of applied nanotechnology, which extends to regenerative medicine, especially in development of bioimplantology

Role of cryopreserved multipotent mesenchymal stromal cells in modulation of some indices of cell immunity in adjuvant arthritis

Introduction The results of experimental and clinical studies in recent years indicate that the transplantation of multipotent mesenchymal stromal cells (MMSCs) is a possible approach for the “restoration” of the immune system of patients with autoimmune diseases, in particular, rheumatoid arthritis. However, the strength and duration of the effect vary greatly, which indicates incomplete correction of the tested parameters, thereby opening up the prospect of improving this method of treatment by choosing dose-time parameters and methods of their administration. The aim of this research was to determine the indices of cellular immunity in animals with adjuvant arthritis and therapy with cryopreserved MMSCs derived from adipose and cartilage tissues. Material and methods Adjuvant arthritis in male rats was modeled by subplantar administration of Freund’s complete adjuvant. On day 7 of modeling, experimental animals were administered with saline (control group) or cryopreserved MMSCs from adipose or cartilaginous tissue locally or generalized. On day 28 after therapy the body weight, spleen index and cellularity, and content of CD3+, CD4+, CD8+, CD4+CD25+ cells in the spleen were determined. Results In the control group of animals, the inflammation was pronounced, as evidenced by a significant increase in the studied parameters throughout the observation period. The use of cryopreserved MMSCs from adipose and cartilaginous tissues led to the restoration of T regulatory cells (Treg) on day 28. Generalized administration of cells had a more pronounced therapeutic effect compared to the animals with local administration. These data can be used to justify and develop a therapeutic approach to rheumatoid arthritis in clinical practice. Conclusions Cell therapy with cryopreserved MMSCs from investigated sources provided by both local and generalized administration to animals with adjuvant arthritis has a correcting effect on the cellular immunity

In Vitro Study of Influence of Au Nanoparticles on HT29 and SPEV Cell Lines

Abstract Cell culture models are excellent tools for potential toxicity of nanoparticles and fundamental investigations in cancer research. Thus, information about AuNP potential toxicity and effects on human health is necessary for the use of nanomaterials in clinical settings. The aim of our research is to examine the effects of AuNPs on the epithelial origin cell lines: continuous and oncogenic. Embryonic porcine kidney epithelial inoculated (SPEV) cell line and colorectal carcinoma cell line (HT29) were used. In the test cultures, the cell proliferation, necrosis/apoptosis, and multicellular spheroids generation were evaluated. We demonstrated that AuNP concentrations of 6–12 μg/ml reduced the proliferation of SPEV and HT29 cells and increased the cell number at early and late stages of apoptosis and necrosis. It was shown that small concentrations of AuNPs (1–3 μg/ml) stimulate multicellular spheroid formation by HT29 and SPEV cells. However, higher AuNP concentrations (6–12 μg/ml) had both cytotoxic and anti-cohesive effects on cell in suspension. The large sensitiveness to the action of AuNPs was shown by the line of HT29 (6 μg/ml) as compared to the SPEV cells (12 μg/ml). This experimental study of the effect of AuNPs on SPEV and HT29 cell lines will justify their further application in AuNP-mediated anticancer treatment

Additional file 1: of Influence of temperature fluctuations during cryopreservation on vital parameters, differentiation potential, and transgene expression of placental multipotent stromal cells

Oligonucleotides with corresponding accession numbers. (DOC 32 kb