russjcardiolРоссийский кардиологический журналRussian Journal of Cardiology1560-40712618-7620«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.15829/1560-4071-2019-7-68-74russjcardiol-3350Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL STUDIESКоррекция рубцовых изменений инфаркта миокарда в подострой стадии при применении диспергированного аллогенного биоматериалаCorrection of cicatricial changes in subacute stage of myocardial infarction with using of dispersed allogenic biomaterialhttps://orcid.org/0000-0002-9170-2600ЛебедеваА. И.LebedevaA. I.

Лебедева Анна Ивановна — доктор биологических наук, старший научный сотрудник отдела морфологии, доц. кафедры анатомии человека.

Уфа

jeol02@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6066-3998АфанасьевС. А.AfanasyevS. A.

Афанасьев Сергей Александрович  — доктор медицинских наук, заведующий лабораторией молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики

cardio@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4004-2497КондратьеваД. С.KondratyevaD. S.

Кондратьева Дина Степановна — кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории молекулярноклеточной патологии и генодиагностики

dina@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6561-0892ГареевЕ. М.GareevE. M.

Гареев Евгений Мусинович — кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории нейрофизиологии.

Уфа

Ufa

Gem46@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9076-0251МуслимовС. А.MuslimovS. A.

Муслимов Сагит Асхатович — доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник, заведующий отделом морфологии, доцент кафедры анатомии человека.

Уфа

Ufa

Jeol02@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9050-4493ПоповС. В.PopovS. V.

Попов Сергей Валентинович — академик РАН, заслуженный деятель науки РФ, директор

psv@cardio-tomsk.ruФГБУ Всероссийский центр глазной и пластической хирургии Минздрава России; ФГБОУ ВО Башкирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияAll-Russian Eye and Plastic Surgery Center; Bashkir State Medical UniversityRussian FederationФГБНУ НИИ кардиологии, Томского НИМЦ (Национальный исследовательский медицинский центр)РоссияResearch Institute of Cardiology, National Research Medical CenterRussian FederationФГБУ Всероссийский центр глазной и пластической хирургии Минздрава РоссииRussian FederationAll-Russian Eye and Plastic Surgery CenterRussian Federation201917082019076874Copyright © Лебедева А.И., Афанасьев С.А., Кондратьева Д.С., Гареев Е.М., Муслимов С.А., Попов С.В., 20192019Лебедева А.И., Афанасьев С.А., Кондратьева Д.С., Гареев Е.М., Муслимов С.А., Попов С.В.Lebedeva A.I., Afanasyev S.A., Kondratyeva D.S., Gareev E.M., Muslimov S.A., Popov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/3350Цель

Цель. Выявить особенности ремоделирования миокарда после имплантации диспергированного аллогенного биоматериала (БМА) в подострой стадии экспериментального инфаркта и определить роль продуктов распада этого биоматериала в формировании регенерата.

Материал и методы

Материал и методы. Крысам-самцам в контрольной группе (n=30) через 5 сут. после коронароокклюзии в бассейн стенозированной артерии интрамио-кардиально вводили физиологический раствор, в опытной группе (n=30) суспензию БМА в количестве 3 мг. Ткани миокарда исследовали через 7 14, 50 сут. от начала эксперимента с использованием гистологических (окраска гематоксилином и эозином, по Маллори, альциановым синим), иммуногистохимических (c-kit, GATA-4), статистических методов.

Результаты

Результаты. В опытной группе площадь рубца была снижена в 1,66 раз. Продуктами биодеградации БМА явились — коллаген, сульфатированные (дерматан- и кератансульфат), а также несульфатированные (гиалуроновая кислота) гликозаминогликаны. Использованный БМА служил промотором ранней пролиферативной фазы воспаления и оказывал противовоспалительный эффект. Частицы БМА являлись хемоаттрактантом стволовых и прогениторных клеток миокарда в подострой стадии инфаркта миокарда и способствовали их дифференциации и интеграции в ткань.

Заключение

Заключение. Продукты биодеградации аллогенного биоматериала, введенного интрамиокардиально в подострой стадии инфаркта, способствуют формированию мышечно-соединительнотканного регенерата и эффективно предупреждают его рубцовое перерождение.

Aim

Aim. To identify the features of myocardial remodeling after implantation of a dispersed allogenic biomaterial (DAB) in the subacute stage of experimental infarction and determine the role of decay products in the formation of regenerate.

Material and methods

Material and methods. Male rats in the control group (n=30) 5 days after coronary occlusion received physiological saline (intramyocardially), in the experimental group (n=30) — 3 mg of DAB. Myocardial tissues were examined after 7 14, 50 days from the beginning of the experiment using histological, immunohistochemical and statistical methods.

Results

Results. In the experimental group, the cicatrix area was reduced by 1,66 times. The products of DAB biodegradation were collagen, sulfated (dermatan- and keratan sulfate), as well as non-sulfated (hyaluronic acid) glycosaminoglycans. Used DAB served as a promoter of the early proliferative phase of inflammation and had an anti-inflammatory effect. DAB particles were a chemoattractant of stem and progenitor myocardial cells in the subacute stage of myocardial infarction. It contributed to their differentiation and integration into the tissue.

Conclusion

Conclusion. The products of biodegradation of allogeneic biomaterial, administered intramyocardially in the subacute stage of infarction, contribute to the formation of muscular-connective tissue regenerate and effectively prevent its cicatricial devolution.

аллогенный биоматериалрегенерация миокардгликозаминогликаныallogenic biomaterialmyocardial regenerationglycosaminoglycansРабота выполнена в рамках государственного задания: регистрационный номер НИОКР № 056-00110-18-00The study was conducted within the framework of the state assignment № 056-00110-18-00ReferencesЛебедева А. И., Муслимов С. А., Гареев Е. М. И др. Стимуляция аутологичных прогениторных и коммитированных клеток в ишемически поврежденном миокарде. Российский кардиологический журнал. 2018. 23(11):123-9. doi:10.15829/1560-4071-2018-11-123-129.Lebedeva A. I., Muslimov S. A., Gareev E.M, et al. Stimulation of autologous progenitorial and committed cells in ischemically damaged myocardium. Russian Journal of Cardiology. 2018;(11): 123-9. (In Russ.) doi:10.15829/1560-4071-2018-11-123-129.Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях. Под ред. Н. Н. Каркищенко, С. В. Грачева. М.: Профиль-2с. 2010: с. 358.Guidance on laboratory animals and alternative models in biomedical research. Ed. NN. Karkishchenko, SV Grachev. M.: Profile-2C. 2010:358. (In Russ.)Shao Zh, Takaji K, Katayama Y, et al. Effects of Intramyocardial Administration of Slow-Release Basic Fibroblast Growth Factor on Angiogenesis and Ventricular Remodeling in a Rat Infarct Model. Circ J. 2006;70:471-7.Shao Zh, Takaji K, Katayama Y, et al. Effects of Intramyocardial Administration of Slow-Release Basic Fibroblast Growth Factor on Angiogenesis and Ventricular Remodeling in a Rat Infarct Model. Circ J. 2006;70:471-7.Дергилев К. В., Цоколаева З. И., Белоглазова И. Б. и др. Урокиназный рецептор регулирует адгезию прогениторных клеток сердца к витро-нектину. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019;167(3):283-7.Dergilev KV, Cokolaeva ZI, Beloglazova IB, et al. Urokinase receptor regulates the adhesion of heart progenitor cells to vitronectin. Byulleten ehksperimentalnoj biologii i mediciny. 2019;167(3):283-7. (In Russ.)Мулдашев Э. Р., Лебедева А. И. Муслимов С. А. и др. Аллогенный биоматериал — индуктор аутогенных стволовых и коммитированных клеток миокарда в ишемически поврежденном миокарде. Практическая медицина. 2019;17(1):89-94. doi:10.32000/2072-1757-2019-1-89-94.Muldashev ER, Lebedeva AI, Muslimov SA, et al. Allogenic biomaterial — an inducer of autologous stem and committed myocardial cells in ischemic damaged myocardium. Practical Medicine. 2019; 17( 1):89-94. (In Russ.) doi:10.32000/2072-1757-2019-1-89-94.Хлусов И. А., Литвинова Л. С., Юрова К. А. и др. Моделирование микроокружения мезенхимных стволовых клеток. Бюллетень сибирской медицины. 2018;17(3):217-28. doi:10.20538/1682-0363-2018-3-217-228.Khlusov IA, Litvinova LS, Yurova KA, et al. Modeling of the mesenchymal stem cell microenvironment as a prospective approach to tissue bioengineering and regenerative medicine (a short review). Bulletin of Siberian Medicine. 2018;17(3):217-28. (In Russ.) doi:10.20538/1682-0363-2018-3-217-228.Gerecht Sh, Burdick JA, Ferreira LS, et al. Hyaluronic acid hydrogel for controlled selfrenewal and differentiation of human embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(27):11298-303. doi:10.1073/pnas.0703723104.Gerecht Sh, Burdick JA, Ferreira LS, et al. Hyaluronic acid hydrogel for controlled selfrenewal and differentiation of human embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(27):11298-303. doi:10.1073/pnas.0703723104.Yoon SJ, Hong S, Fang YH, et al. Differential regeneration of myocardial infarction depending on the progression of disease and the composition of biomimetic hydrogel. J. Biosci. Bioeng. 2014;118:461-8. doi:10.1016/j.jbiosc.2014.04.001.Yoon SJ, Hong S, Fang YH, et al. Differential regeneration of myocardial infarction depending on the progression of disease and the composition of biomimetic hydrogel. J. Biosci. Bioeng. 2014;118:461-8. doi:10.1016/j.jbiosc.2014.04.001.Лебедева А. И. Регуляция паренхиматозно-стромальных взаимоотношений при коррекции дефектов скелетной мышцы аллогенным биоматериалом. Экспериментальная и клиническая дерматокосметология. 2014;1:51-6.Lebedevа AI. Regulation of parenchymal-stromal relationship for the correction of defects of skeletal muscle allogenic biomaterial. Experimental and clinical dermatocosmetology. 2014;1:51-6. (In Russ.)Moreno A, Martinez A, Olmedillas S, et al. Hyaluronic acid effect on adipose-derived stem cells. Biological in vitro evaluation. Rev Esp Cir Ortop Traumatol. 2015;59(4):215-21. doi:10.1016/j.recot.2014.10.004.Moreno A, Martinez A, Olmedillas S, et al. Hyaluronic acid effect on adipose-derived stem cells. Biological in vitro evaluation. Rev Esp Cir Ortop Traumatol. 2015;59(4):215-21. doi:10.1016/j.recot.2014.10.004.Foschi D, Castoldi L, Radaelli E, et al. Hyaluronic acid prevents oxygen free-radical damage to granulation tissue: a study in rats. Int J Tissue React. 1990;12(6):333-9.Foschi D, Castoldi L, Radaelli E, et al. Hyaluronic acid prevents oxygen free-radical damage to granulation tissue: a study in rats. Int J Tissue React. 1990;12(6):333-9.Park JS, Lee JH, Han ChS, et al. Effect of Hyaluronic Acid-Carboxymethylcellulose Solution on Perineural Scar Formation after Sciatic Nerve Repair in Rats. Clinics in Orthopedic Surgery. 2011;3:315-24. doi:10.1007/s00068-016-0683-4.Park JS, Lee JH, Han ChS, et al. Effect of Hyaluronic Acid-Carboxymethylcellulose Solution on Perineural Scar Formation after Sciatic Nerve Repair in Rats. Clinics in Orthopedic Surgery. 2011;3:315-24. doi:10.1007/s00068-016-0683-4.Клишов А. А. Гистогенез и регенерация тканей. Л.: Медицина, 1984: 232 с.Klishov AA. Histogenesis and tissue regeneration. L.: Medicina, 1984, 232 p. (In Russ.)Ly DH, Lockhart DJ, Lerner RA, et al. Mitotic misregulation and human aging. Science. 2000;287:2486-92. doi:10.1126/science.287.5462.2486.Ly DH, Lockhart DJ, Lerner RA, et al. Mitotic misregulation and human aging. Science. 2000;287:2486-92. doi:10.1126/science.287.5462.2486.Данилов Р. К. Раневой процесс: гистогенетические основы. СПб: ВМедА им. С. М. Киров, 2008: 308 с.Danilov RK. Wound process: histogenetic basis. Petersburg, MMA named SM Kirov,. 2008: 308 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.