The safety of the use of the conditioned medium obtained by directed osteogenic induction of rat bone marrow mesenchymal stem cells

The purpose of the study was to evaluate in vitro cytotoxicity and in vivo sub-acute toxicity of conditioned medium obtained from rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells directed to osteogenic differentiation. Material and methods. Conditioned medium was obtained by culturing rat bone marrow-derived MSCs induced under osteogenic condition. Results and discussion. Conditioned medium from rat bone marrow-derived MSCs was shown to have no significant cytotoxic effect on Ehrlich adenocarcinoma cell culture and in vitro expanded peripheral blood mononuclear cells from healthy donors. The use of MSC-CM did not have a significant effect on the state of experimental SD rats, the total body weight and growth rate of animals. A pathomorphologic study revealed no any abnormalities associated with MSC-CM injection. Conclusion. The use of conditioned medium from rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells stimulated under osteogenic condition was found to be safe for both in vitro studies (with respect to Ehrlich adenocarcinoma cell line and peripheral blood mononuclear cells from healthy donors) and in vivo studies (injection of MSC-CM to animals)

Влияние гуминовых веществ угля и биокомпозиций с наночастицами серебра на их основе на баланс аргинина в перитонеальных макрофагах интактных мышей

Background. Antigen-presenting cells (APCs), especially macrophages, play an important role in the body defense against various pathogens. Their dysfunction and polarization are associated with most inflammatory and autoimmune diseases. The inflammatory process is regulated by activation and / or inhibition of genes differentially expressed by macrophages. Successful correction of inflammation leads firstly to elimination of inflammatory stimuli and then to remodeling and restoration of tissues and organs. It was experimentally confirmed that silvercontaining bionanocomposites based on natural humic substances (HS) obtained from coal of different origin, as well as initial matrices of these HS, are capable of activating pro- and anti-inflammatory properties of macrophages.Aim. To study cytotoxic, pyrogenic, and immunomodulatory properties (arginine balance) of initial HS samples and samples of silver nanoparticles ultradispersed in these HS matrices (HS-AgNPs) in the cell culture of peritoneal macrophages, as well as their effect on pro- and anti-inflammatory properties of APCs.Materials and methods. Cultural and biochemical methods were used in the study.Results. The study showed that the samples CHE-K, CHE-AgNPs, CHS-K, and CHP-K increased M1 macrophage polarization due to stimulation of the NO-synthase activity and inhibition of arginase. The samples CHI-K, CHIAgNPs, CHP-AgNPs, and CHS-AgNPs modulated an alternative M2 or M2-like state of macrophage activation. At the same time, HS are not cytotoxic at effective concentrations, and three out of four studied samples did not contain pyrogenic impurities.Conclusion. The use of HS and their silver-containing bionanocomposites, which have the ability to greatly affect the polarization of antigen-presenting cells, is a promising research area in correction of the inflammatory response for solving an important social and medical problem of treating chronic wounds. Введение. Антигенпрезентирующие клетки, особенно макрофаги, играют важную роль в защите организма от различных патогенов, их дисфункции, и поляризация связана с большинством воспалительных и аутоиммунных заболеваний. Воспалительный процесс жестко регулируется активацией и (или) ингибированием дифференциально экспрессируемых макрофагами генов. Успешная коррекция воспалительного процесса приводит к устранению воспалительных стимулов и далее ремоделированию и восстановлению тканей и органов. Экспериментально доказано, что биокомпозиции с наночастицами серебра на основе природных гуминовых веществ (ГВ) угля различного генеза, а также исходные матрицы данных ГВ способны активировать про- и противовоспалительные свойства макрофагов.Цель. Исследование в культуре клеток перитонеальных макрофагов цитотоксических, пирогенных и иммуномодулирующих свойств (баланс аргинина) исходных образцов ГВ и образцов наночастиц серебра, ультрадиспергированных в данных матрицах гуминовых веществ (ГВ-AgNPs),а также их влияния на про- и противовоспалительные свойства антигенпрезентирующих клеток. Материалы и методы. Использовались культуральные и биохимические методы.Результаты. Показано, что образцы CHE-K, CHE-AgNPs, CHS-K, CHP-K за счет усиления активности NOсинтазы и ингибиции аргиназы способствуют поляризации перитонеальных макрофагов по классическому типу (М1). Образцы CHI-K, CHI-AgNPs, CHP-AgNPs и CHS-AgNPs модулируют альтернативный М2 или M2-подобный тип (M2-like state) активации макрофагов. При этом ГВ не цитотоксичны в эффективных концентрациях, а также три из четырех исследуемых образцов не содержат пирогенных примесей.Заключение. Применение ГВ и серебросодержащих бионанокомпозиций на основе ГВ, обладающих способностью широко влиять на поляризацию антигенпрезентирующих клеток, является перспективным направлением исследований коррекции воспалительной реакции и, в частности, для решения острой социальной и медицинской проблемы – лечения хронических ран.

Иммунотоксические эффекты интерферона α-2b, модифицированного иммобилизацией с помощью технологии электронно-лучевого синтеза

The paper presents the results of investigation of immunotoxic action of interferon α-2b, immobilized in polyethylene glycol by means of electron-beam synthesis technology.Materials and methods. In this study we used following methods: a preliminary assessment of immunotoxicity after single administration in wide range of doses, a study of the effect of the drug on the weight and cellularity of central and peripheral immune organs, an assessment of the phagocytic activity of peritoneal macrophages, a study of the effect of the drug on the phagocytic activity of neutrophils, an estimation of the level of serum hemagglutinins to sheep erythrocytes, an evaluation of the effect of the drug on the delayed-type hypersensitivity reaction induced by trinitrobenzenesulfonic acid.Results. We have shown that the course application of the drug based on immobilized interferon α-2b in tenfold and hundredfold therapeutic doses has no immunotoxic action. At the same time, single administration of the drug at various doses and the therapeutic course application in tenfold dose leads to the stimulation of humoral immune responses. The course application of this drug in tenfold and hundredfold therapeutic dose enhances the phagocytic activity of peritoneal macrophages and peripheral blood neutrophils of experimental animals. Цель исследования – изучить иммунотоксическое действие лекарственного препарата на основе интерферона α-2b, иммобилизированного на полиэтиленгликоле с помощью технологии электронно-лучевого синтеза.Материал и методы. Исследование проведено на 250 самцах мышей-гибридов линии F1 (CBA×C57Bl/6) с использованием следующих методик: предварительная оценка иммунотоксичности при однократном введении в широком диапазоне доз, изучение влияния препарата на массу и клеточность центральных и периферических органов иммунитета, оценка фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов, исследование влияния препарата на фагоцитарную активность нейтрофилов, оценка уровня гемагглютининов в сыворотке крови к эритроцитам барана, оценка влияния препарата на реакцию гиперчувствительности замедленного типа, индуцированную тринитробензолсульфоновой кислотой. Лекарственный препарат на основе иммобилизированного интерферона α-2b применяли внутрибрюшинно однократно в дозах 1,8 × 106 МЕ/кг, 9 × 106 МЕ/кг, 4,5 × 107 МЕ/кг, 22,5 × 107 МЕ/кг и курсом внутрижелудочно в дозах 1,8 × 106 МЕ/кг и 1,8 × 107 МЕ/кг.Результаты. Показано, что курсовое применение лекарственного препарата на основе иммобилизированного интерферона α-2b в дозах 1,8 × 106 МЕ/кг и 1,8 × 107 МЕ/кг не оказывает иммунотоксического действия. Однократное введение лекарственного препарата в различных дозах и курсовое применение дозы 1,8 × 106 МЕ/кг приводит к стимуляции гуморальных иммунных реакций. Использование курсом исследуемого препарата в дозах 1,8 × 106 МЕ/кг и 1,8 × 107 МЕ/кг повышает фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов и нейтрофилов периферической крови мышей.Заключение. Применение лекарственного препарата на основе иммобилизированного интерферона α-2b в дозах, значительно превышающих терапевтические, не оказывает негативного воздействия на функционирование иммунной системы экспериментальных животных.

Ion beam modification of carbon fibre

Surface treatment of high modules carbon fibers by pulse ion (C* and N") beams have been carried out and changes in morphology and structure of carbon fibres have been investigated by using scanning electron microscopy and electrical resistance measurement

Irradiation effects in carbon fibers after N⁺ -ion irradiation

yesSurface treatment of high modulus carbon fibers by pulsed N⁺-ion beams has been carried out, and changes in morphology and structure of the carbon fibers (d₀₀₂and La parameters) have been investigated by using scanning electron microscopy, RBS and X-ray diffractionBelgorod State Universit

The effect of irradiation with nitrogen ions on the properties of pyrolytic graphite

The effect of irradiation with nitrogen ions on the elemental composition, surface topography, and structure of the near-surface layer of pyrolytic graphite are investigatedyesBelgorod State Universit

Irradiation effects in carbon fibers after N⁺ -ion irradiation

Surface treatment of high modulus carbon fibers by pulsed N⁺-ion beams has been carried out, and changes in morphology and structure of the carbon fibers (d₀₀₂and La parameters) have been investigated by using scanning electron microscopy, RBS and X-ray diffractionyesBelgorod State Universit