Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – это углеводная структура, которая экспрессируется на мембранах клеток млекопитающих, кроме некоторых видов обезьян и человека, и вызывает гиперострый иммунный ответ при ксенотрансплантации. В приведенной работе кратко рассматриваются вопросы эволюции эпитопа α-Gal, е...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы криобиологии и криомедицины |
|---|---|
| Datum: | 2016 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2016
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137363 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации / К.И. Богуславский, Г.А. Божок, Е.И. Легач, И.В. Фурда, Т.П. Бондаренко // Проблемы криобиологии и криомедицины. — 2016. — Т. 26, № 1. — С. 3–12. — Бібліогр.: 45 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-137363 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Богуславский, К.И. Божок, Г.А. Легач, Е.И. Фурда, И.В. Бондаренко, Т.П. 2018-06-17T10:37:30Z 2018-06-17T10:37:30Z 2016 Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации / К.И. Богуславский, Г.А. Божок, Е.И. Легач, И.В. Фурда, Т.П. Бондаренко // Проблемы криобиологии и криомедицины. — 2016. — Т. 26, № 1. — С. 3–12. — Бібліогр.: 45 назв. — рос. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137363 576.314.63:612.6.089.6 Эпитоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – это углеводная структура, которая экспрессируется на мембранах клеток млекопитающих, кроме некоторых видов обезьян и человека, и вызывает гиперострый иммунный ответ при ксенотрансплантации. В приведенной работе кратко рассматриваются вопросы эволюции эпитопа α-Gal, его распространенности в животном мире, биологической роли, а также обсуждаются проблемы использования протезов свиного происхождения в медицинской практике. По многим причинам данный вид животных является наиболее подходящим для получения биопротезов сердечных клапанов, сосудов и биоскаффолдов, однако вследствие экспрессии в их организме большого количества эпитопа α-Gal требуется специальная обработка для его удаления. В настоящей обзорной статье предпринята попытка обобщить результаты изучения экспрессии эпитопа α-Gal после низкотемпературной обработки, поскольку данный метод широко используется для хранения биопротезов перед имплантацией. Епітоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – це вуглеводна структура, яка експресується на мембранах клітин ссавців, окрім деяких видів мавп і людини, та викликає гіпергостру імунну відповідь при ксенотрансплантації. У наведеній роботі коротко розглядаються питання еволюції епітопа α-Gal, його поширеності у тваринному світі, біологічної ролі, а також обговорюються проблеми використання протезів свиного походження у медичній практиці. З багатьох причин даний вид тварин найбільш прийнятний для отримання протезів серцевих клапанів, судин та біоскафолдів, однак внаслідок експресії в їх організмі великої кількості епітопа α-Gal необхідною є спеціальна обробка для його елімінації. У даній оглядовій статті зроблено спробу узагальнити результати вивчення експресії епітопа α-Gal після низькотемпературної обробки, оскільки цей метод широко використовується для зберігання біопротезів перед імплантацією. Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) epitope is a carbohydrate structure, which is expressed on cell membranes of almost all the mammals except some species of monkeys and human, as well as causes a hyperacute immune response during xenotransplantation. This review briefly describes the issues of the evolution of α-Gal epitope, its distribution in the kingdom of animals, biological role and problems of using prostheses of porcine origin in medical practice. For many reasons, this species of animals is the most suitable to obtain the bioprostheses of cardiac valves, vessels and bioscaffolds, however, due to the high α-Gal epitope expression in their body a special treatment to eliminate it is required. This review attempts to summarize the results on studying the α-Gal epitope expression after low-temperature treatment, since it is widely used to store bioprostheses prior to implantation. ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии и криомедицины Обзоры Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации Gal-α-1,3-Gal epitope: role in cell biology and transplantation Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации |
| spellingShingle |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации Богуславский, К.И. Божок, Г.А. Легач, Е.И. Фурда, И.В. Бондаренко, Т.П. Обзоры |
| title_short |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации |
| title_full |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации |
| title_fullStr |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации |
| title_full_unstemmed |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации |
| title_sort |
эпитоп gal-α-1,3-gal: роль в биологии клетки и трансплантации |
| author |
Богуславский, К.И. Божок, Г.А. Легач, Е.И. Фурда, И.В. Бондаренко, Т.П. |
| author_facet |
Богуславский, К.И. Божок, Г.А. Легач, Е.И. Фурда, И.В. Бондаренко, Т.П. |
| topic |
Обзоры |
| topic_facet |
Обзоры |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Проблемы криобиологии и криомедицины |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Gal-α-1,3-Gal epitope: role in cell biology and transplantation |
| description |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – это углеводная структура, которая экспрессируется на мембранах клеток
млекопитающих, кроме некоторых видов обезьян и человека, и вызывает гиперострый иммунный ответ при ксенотрансплантации.
В приведенной работе кратко рассматриваются вопросы эволюции эпитопа α-Gal, его распространенности
в животном мире, биологической роли, а также обсуждаются проблемы использования протезов свиного происхождения
в медицинской практике. По многим причинам данный вид животных является наиболее подходящим для получения
биопротезов сердечных клапанов, сосудов и биоскаффолдов, однако вследствие экспрессии в их организме большого
количества эпитопа α-Gal требуется специальная обработка для его удаления. В настоящей обзорной статье предпринята
попытка обобщить результаты изучения экспрессии эпитопа α-Gal после низкотемпературной обработки, поскольку данный
метод широко используется для хранения биопротезов перед имплантацией.
Епітоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – це вуглеводна структура, яка експресується на мембранах клітин ссавців, окрім
деяких видів мавп і людини, та викликає гіпергостру імунну відповідь при ксенотрансплантації. У наведеній роботі коротко
розглядаються питання еволюції епітопа α-Gal, його поширеності у тваринному світі, біологічної ролі, а також обговорюються
проблеми використання протезів свиного походження у медичній практиці. З багатьох причин даний вид тварин найбільш
прийнятний для отримання протезів серцевих клапанів, судин та біоскафолдів, однак внаслідок експресії в їх організмі
великої кількості епітопа α-Gal необхідною є спеціальна обробка для його елімінації. У даній оглядовій статті зроблено спробу
узагальнити результати вивчення експресії епітопа α-Gal після низькотемпературної обробки, оскільки цей метод широко
використовується для зберігання біопротезів перед імплантацією.
Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) epitope is a carbohydrate structure, which is expressed on cell membranes of almost all the
mammals except some species of monkeys and human, as well as causes a hyperacute immune response during xenotransplantation.
This review briefly describes the issues of the evolution of α-Gal epitope, its distribution in the kingdom of animals,
biological role and problems of using prostheses of porcine origin in medical practice. For many reasons, this species of animals is the
most suitable to obtain the bioprostheses of cardiac valves, vessels and bioscaffolds, however, due to the high α-Gal epitope
expression in their body a special treatment to eliminate it is required. This review attempts to summarize the results on studying the
α-Gal epitope expression after low-temperature treatment, since it is widely used to store bioprostheses prior to implantation.
|
| issn |
0233-7673 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/137363 |
| citation_txt |
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации / К.И. Богуславский, Г.А. Божок, Е.И. Легач, И.В. Фурда, Т.П. Бондаренко // Проблемы криобиологии и криомедицины. — 2016. — Т. 26, № 1. — С. 3–12. — Бібліогр.: 45 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT boguslavskiiki épitopgalα13galrolʹvbiologiikletkiitransplantacii AT božokga épitopgalα13galrolʹvbiologiikletkiitransplantacii AT legačei épitopgalα13galrolʹvbiologiikletkiitransplantacii AT furdaiv épitopgalα13galrolʹvbiologiikletkiitransplantacii AT bondarenkotp épitopgalα13galrolʹvbiologiikletkiitransplantacii AT boguslavskiiki galα13galepitoperoleincellbiologyandtransplantation AT božokga galα13galepitoperoleincellbiologyandtransplantation AT legačei galα13galepitoperoleincellbiologyandtransplantation AT furdaiv galα13galepitoperoleincellbiologyandtransplantation AT bondarenkotp galα13galepitoperoleincellbiologyandtransplantation |
| first_indexed |
2025-11-24T18:45:27Z |
| last_indexed |
2025-11-24T18:45:27Z |
| _version_ |
1850492776812118016 |
| fulltext |
УДК 576.314.63:612.6.089.6
К.И. Богуславский1, Г.А. Божок1*, Е.И. Легач1, И.В. Фурда2, Т.П. Бондаренко1
Эпитоп Gal-ααααα-1,3-Gal: роль в биологии клетки и трансплантации
UDC 576.314.63:612.6.089.6
K.I. Bohuslavskyi1, G.A. Bozhok1*, E.I. Legach1, I.V. Furda2, T.P. Bondarenko1
Gal-ααααα-1,3-Gal Epitope: Role in Cell Biology and Transplantation
Реферат: Эпитоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – это углеводная структура, которая экспрессируется на мембранах клеток
млекопитающих, кроме некоторых видов обезьян и человека, и вызывает гиперострый иммунный ответ при ксено-
трансплантации. В приведенной работе кратко рассматриваются вопросы эволюции эпитопа α-Gal, его распространенности
в животном мире, биологической роли, а также обсуждаются проблемы использования протезов свиного происхождения
в медицинской практике. По многим причинам данный вид животных является наиболее подходящим для получения
биопротезов сердечных клапанов, сосудов и биоскаффолдов, однако вследствие экспрессии в их организме большого
количества эпитопа α-Gal требуется специальная обработка для его удаления. В настоящей обзорной статье предпринята
попытка обобщить результаты изучения экспрессии эпитопа α-Gal после низкотемпературной обработки, поскольку данный
метод широко используется для хранения биопротезов перед имплантацией.
Ключевые слова: эпитоп α-Gal, трансплантация, биопротезы, гипотермическое хранение, криоконсервирование.
Реферат: Епітоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – це вуглеводна структура, яка експресується на мембранах клітин ссавців, окрім
деяких видів мавп і людини, та викликає гіпергостру імунну відповідь при ксенотрансплантації. У наведеній роботі коротко
розглядаються питання еволюції епітопа α-Gal, його поширеності у тваринному світі, біологічної ролі, а також обговорюються
проблеми використання протезів свиного походження у медичній практиці. З багатьох причин даний вид тварин найбільш
прийнятний для отримання протезів серцевих клапанів, судин та біоскафолдів, однак внаслідок експресії в їх організмі
великої кількості епітопа α-Gal необхідною є спеціальна обробка для його елімінації. У даній оглядовій статті зроблено спробу
узагальнити результати вивчення експресії епітопа α-Gal після низькотемпературної обробки, оскільки цей метод широко
використовується для зберігання біопротезів перед імплантацією.
Ключові слова: епітоп α-Gal, трансплантація, біопротези, гіпотермічне зберігання, кріоконсервування.
Abstract: Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) epitope is a carbohydrate structure, which is expressed on cell membranes of almost all the
mammals except some species of monkeys and human, as well as causes a hyperacute immune response during xenotrans-
plantation. This review briefly describes the issues of the evolution of α-Gal epitope, its distribution in the kingdom of animals,
biological role and problems of using prostheses of porcine origin in medical practice. For many reasons, this species of animals is the
most suitable to obtain the bioprostheses of cardiac valves, vessels and bioscaffolds, however, due to the high α-Gal epitope
expression in their body a special treatment to eliminate it is required. This review attempts to summarize the results on studying the
α-Gal epitope expression after low-temperature treatment, since it is widely used to store bioprostheses prior to implantation.
Key words: α-Gal epitope, transplantation, bioprosthesis, hypothermic storage, cryopreservation.
*Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию:
ул. Переяславская, 23, г. Харьков, Украина 61016;
тел.: (+380 57) 373-30-07, факс: (+380 57) 373-30-84,
электронная почта: bozhokgaru@gmail.com
*To whom correspondence should be addressed:
23, Pereyaslavskaya str., Kharkov, Ukraine 61016;
tel.:+380 57 373 3007, fax: +380 57 373 3084,
e-mail: bozhokgaru@gmail.com
1Department of Cryobiochemistry and pharmacology of Neuro-Hu-
moral Systems, Institute for Problems of Cryobiology and
Cryomedicine of the National Academy of Sciences of Ukraine,
Kharkov, Ukraine
2Kharkov State Zooveterinary Academy, Kharkov, Ukraine
1Отдел криобиохимии и фармакологии нейрогуморальных
систем, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН
Украины, г. Харьков
2Харьковская государственная зооветеринарная академия
Поступила 29.09.2015
Принята в печать 14.01.2016
Проблемы криобиологии и криомедицины. – 2016. – Т. 26, №1. – С. 3–12.
© 2016 Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины
Received September, 29, 2015
Accepted January, 14, 2016
Probl Cryobiol Cryomed 2016; 26(1): 3–12.
© 2016 Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine
обзор review
Эпитоп Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) – углеводная струк-
тура, которая экспрессируется на мембранах клеток
в организме млекопитающих, кроме человека и не-
которых видов обезьян, обитающих на территории
Старого Света. У человека в течение жизни выра-
батывается высокий титр антител к этому эпитопу,
который получил название «главный ксеноантиген»
из-за безуспешных попыток в 60-х годах XX века
трансплантировать человеку свиные органы. Из-
вестно, что связывание натуральных антител, пос-
тоянно присутствующих в крови человека, с α-Gal
вызывает гиперострое отторжение ксенотранс-
плантата, что делает невозможным транспланта-
цию органов и тканей от млекопитающих человеку.
Epitope Gal-α-1,3-Gal (α-Gal) is a carbohydrate
structure, which is expressed on cell membranes in
the body of mammals, excluding humans and some
species of monkeys inhabiting the Old World. A high
titer of antibody to this epitope is produced in a hu-
man over a lifetime, and it is called as ‘major xeno-
antigen’ due to numerous unsuccessful attempts
conducted in the 1960s to transplant pig organs to
a human. It is known that the binding of natural
antibodies, constantly present in human blood, with
the α-Gal causes a hyperacute xenograft rejection,
making impossible the transplantation of organs and
tissues from human to mammals. One of the ways
to solve this problem could be using the organs from
4 проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
Одним из решений данной проблемы может быть
использование органов обезьян, в организме кото-
рых отсутствует эпитоп α-Gal. Однако сложность
разведения и содержания в неволе, медленное вос-
производство поголовья, высокий риск межвидовой
вирусной трансмиссии, противоречия, связанные с
соблюдением этических норм, являются основными
причинами, ограничивающими использование дан-
ного вида животных в качестве доноров.
В связи с этим одним из направлений современ-
ной экспериментальной биологии является выве-
дение пород свиней для получения тканей и орга-
нов, пригодных для трансплантации [1]. Благодаря
селекции были созданы трансгенные и «нокаутные»
свиньи, клетки которых не экспрессируют эпитоп
α-Gal. Предполагается, что в перспективе органы
свиней таких пород могут использоваться при
ксенотрансплантации человеку.
Получение свиных органов для трансплантации
возможно в далеком будущем, однако использова-
ние протезов свиного происхождения широко рас-
пространено в медицинской практике уже сегодня,
что придает важность исследованиям эпитопа α-Gal.
Далее в обзоре будет проведен краткий анализ ра-
бот, связанных с изучением эволюционного проис-
хождения α-Gal, особенностей распределения на
разных клетках млекопитающих и влиянию на его
экспрессию факторов получения и хранения био-
протезов.
Присутствие эпитопа ααααα-Gal на клетках
млекопитающих
Эпитоп α-Gal не экспрессируется на клетках
человека и некоторых высших приматов ввиду
потери активности фермента α-1,3-галактозил-
трансферазы (1,3-GT). У животных этот фермент,
как и другие гликозилтрансферазы, участвует в
преобразовании олигосахаридов для последую-
щего синтеза мембранных гликопротеинов.
Считается, что изначально в организме всех
представителей класса млекопитающих экспресси-
ровался эпитоп α-Gal, а супрессия механизма его
синтеза у некоторых видов произошла в ходе эво-
люционного развития вследствие действия эндеми-
ческих факторов [19].
Наличие эпитопа на фибробластах опоссума и
кенгуру доказывает, что его экспрессия в ядерных
клетках млекопитающих началась еще до их разде-
ления на Metatheria (сумчатых) и Eutheria (пла-
центарных) зверей. Эпитоп α-Gal обнаружен у пред-
ставителей отрядов Primates (некоторых обезьян),
Lagomorpha (кроликов), Rodentia (крыс), Artiodac-
tyla (коров, свиней) и Carnivora (собак) [12].
Клетки примитивных приматов, например лему-
ров (Lemuridae), широко экспрессируют данный
monkeys, which do not express α-Gal epitope. How-
ever, the difficulty of breeding and keeping, slow
reproduction of livestock, a high risk of cross-species
viral transmission, the controversial compliance with
ethical standards, are the main reasons, limiting the
use of this species as donors.
In this regard, one of the trends in contemporary
experimental biology is the breeding of pig species
to derive the transplantable tissues and organs [4].
Through the selection there were created the trans-
genic and knockout pigs, the cells of which did not
express the α-Gal epitope. The organs of these pig
species are assumed to be used in human xenotrans-
plantation in the future.
Deriving of pig organs for transplantation is
possible in far future, but the use of prostheses of
a porcine origin is widespread in medical practice
today, which makes important the research of α-Gal
epitope. This review will deal with a brief analysis
of the reports related to the study of the evolutio-
nary origin of α-Gal, its specific distribution in
various mammalian cells and the effect on its ex-
pression of the factors of the bioprostheses obtaining
and storage.
Presence of ααααα -Gal epitopes in mammalian
cells
α-Gal epitope is not expressed in the cells of
humans and some higher primates due to loss of
activity of the enzyme α-1,3-galactosyltransferase
(1,3-GT). In animals, this enzyme as well as other
glycosyltransferases are involved into the transfor-
mation of oligosaccharides for the following syn-
thesis of membrane glycoproteins.
It is believed that originally all the mammalian
organisms expressed α-Gal epitope, and in some
species its synthesis mechanism was suppressed
during the evolution due to the action of endemic
factors [19].
The epitope presence on the possum and wallaby
fibroblasts proves that its expression in mammalian
nucleated cells existed even before their dividing into
Metatheria (marsupials) and Eutheria (placental)
animals. α-Gal epitope was found in representatives
of the Primates (some monkeys), Lagomorpha
(rabbits), Rodentia (rats), Artiodactyla (cows, pigs),
and Carnivora (dogs) [12].
The cells of primitive primates, e.g. lemurs
(Lemuridae) widely express this epitope, as well as
the New World monkeys (Callitrichidae, Cebidae,
Aotidae, Pitheciidae, Atelidae) [6, 34]. However,
it was not found in the representatives of Cerco-
pithecidae, Hylobatidae, Hominidae families,
inhabiting the Old World territory, including apes and
humans [6].
проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
5
эпитоп, как и обезьяны Нового Света (Callitrichidae,
Cebidae, Aotidae, Pitheciidae, Atelidae) [6, 34].
Однако он не обнаружен у представителей се-
мейств Cercopithecidae, Hylobatidae, Hominidae,
обитающих на территории Старого Света, в том
числе у человекообразных обезьян и человека [6].
Тестированию на присутствие эпитопа α-Gal
были подвергнуты далеко не все виды животных,
поэтому предстоит дальнейшее изучение инакти-
вации экспрессии данного антигена в эволюционно-
генетическом аспекте.
На основании открытия интрон-обедненных
вставочных ДНК D. Joziasse и соавт. [26] предпо-
ложили, что ген 1,3-GT инактивировался между 40
и 25 млн лет до н. э., то есть уже после эволюцион-
ного разделения на обезьян Старого и Нового Све-
та. Данные, полученные при изучении эпитопа
α-Gal у макак-резус, орангутанга и человека, сви-
детельствуют об инактивации его экспресии у их
общего предка [26, 28]. Однако U. Galili и соавт. [20]
считают, что инактивация эпитопа у этих видов
произошла гораздо позже, причем независимо друг
от друга.
Желудочно-кишечный тракт человека сразу
после рождения заселяется бактериями семейства
Enterobacteriaceae, которые несут на клеточной
стенке липополисахариды с галактозными остатка-
ми [17, 19]. На протяжении всей жизни кишечная
микрофлора постоянно стимулирует выработку
иммунной системой антител к α-Gal, которую
трудно устранить даже путем интенсивной иммуно-
супрессии [10, 16]. У человека антитела к α-Gal
представлены в основном IgG и в меньшей степе-
ни – IgM и IgA.
Интересно, что при определенных условиях в
организме человека возможны активация гена
1,3-GT и продукция эпитопа α-Gal на мембранах
различных клеток [9]. Это приводит к взаимодейст-
вию циркулирующих в крови антител, связывание с
которыми вызывает аутоиммунную реакцию. Даже
незначительной экспрессии эпитопа на мембране
достаточно, чтобы вызвать антителозависимый
цитолиз и тем самым индуцировать аутоиммунный
процесс.
Активация гена 1,3-GT может быть вызвана
вирусной инфекцией, облучением или воздействием
химических веществ [9]. Результаты эксперимен-
тов in situ свидетельствуют, что α-1,3-Gal-галакто-
зилтрансферазной активностью в определенных
условиях обладают клетки семенников, поджелу-
дочной железы, селезенки, печени, синовиальной
мембраны суставной капсулы и крови [40].
Установлено, что 1% нормальных человеческих
эритроцитов может взаимодействовать с антитела-
ми к α-Gal [11, 13–15], поэтому некоторые исследо-
Not all animal species were tested for the α-Gal
epitope presence, therefore the evolutionary-genetic
aspect of the inactivated antigen expression should
be studied in future.
Basing on the discovery of the intron-depleted
intercalated DNA V. Joziasse et al. [26] suggested
that 1,3-GT gene was inactivated between 40 and
25 million years BC, i. e. after the evolutionary
division of the monkeys of the Old and New Worlds.
The data obtained when studying the α-Gal epitope
in rhesus monkeys, orangutans and humans indicate
about its inactivated expression in their common
ancestor [26, 28]. However, U. Galili et al. [20]
believe that inactivation of epitope in these species
occurred much later, and independently of each
other.
Immediately after birth the human gastrointestinal
tract is populated with Enterobacteriaceae bacteria,
bearing the lipopolysaccharide with galactose
residues on the cell wall [17, 19]. Throughout the
life an intestinal microflora constantly stimulates the
production by an immune system of the antibodies
to the α-Gal, which is difficult to be eliminated even
by an intensive immune suppression [10, 16]. In
humans, the antibodies to α-Gal are mainly repre-
sented by IgG and with IgM and IgA in a lesser
extent.
It is interesting that under certain conditions the
1,3-GT gene activation and production of α-Gal
epitope in a human body are possible on the mem-
branes of various cells [9]. This leads to an inter-
action of antibodies circulating in the blood, which
binding causes an autoimmune reaction. Even slight
epitope expression on membrane is sufficient to
cause an antibody-dependent cytolysis and thereby
to induce an autoimmune process.
1,3-GT gene activation may be caused by a viral
infection, radiation or exposure to chemicals [9]. The
results of in situ experiments indicate that α-1,3-
Gal-galactosyltransferase activity under certain con-
ditions are possessed by the cells of the testes, pan-
creas, spleen, liver, synovial membrane of articular
capsule and blood [40].
It has been established that 1% of normal human
erythrocytes can interact with antibodies to α-Gal
[11, 13–15], therefore some researchers have sug-
gested that antibodies against α-Gal may play a role
in the removal of senescent and pathological eryth-
rocytes from circulatory channel [1, 15, 17, 18].
J. Etienne-De Cerf et al. [8] have shown in the
studies in vitro that antibodies against α-Gal can
interact not only with erythrocytes but also with
trypsin-treated human thyroid cells. This effect
confirms the presence of Gal-α-1,3-Gal latent
structures and in other tissues of human body.
6 проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
ватели предполагают, что антитела к α-Gal могут
играть роль в удалении стареющих и патологичес-
ких эритроцитов из циркуляторного русла [2, 15, 17, 18].
J. Etienne-Decerf и соавт. [8] в исследованиях
in vitro показали, что антитела к α-Gal могут взаи-
модействовать не только с эритроцитами, но и с
клетками щитовидной железы человека, которые
были обработаны трипсином. Данный эффект сви-
детельствует о присутствии латентных структур
Gal-α-1,3-Gal и в других тканях человеческого
организма.
Особый интерес с точки зрения биотехнологии
представляет изучение присутствия эпитопа α-Gal
в свиных органах. Результаты исследований мно-
гих авторов показали, что α-Gal встречается у сви-
ней разных пород и имеет высокую частоту экс-
прессии в популяции [37].
Известно, что α-Gal в высокой плотности экс-
прессируется на сосудистом эндотелии свиньи [3,
21, 39], а также на некоторых других тканях, в част-
ности, на проксимальных почечных канальцах [24],
эпителии бронхов и легочных альвеол, стенках
желчного и панкреатического канальцев [36, 43, 44].
I. McKenzie и соавт. [33] обнаружили во всех долях
печени стойкое позитивное окрашивание гепатоци-
тов антителами к эпитопу α-Gal.
В исследовании G. Rayat и соавт. [38], было ус-
тановлено, что незрелые клетки островков подже-
лудочной железы неонатальных поросят не несут
антигенов данной группы. Однако уже в первые
сутки после трансплантации островковых клеток
под капсулу почки SCID мышей в ксенографте
было обнаружено большое количество α-Gal-пози-
тивных клеток. Это свидетельствует о том, что
экспрессия эпитопа может запускаться как при
созревании клеток, так и под действием других
факторов, например трансплантации в ответ на
стимулы иммунной системы реципиента.
Роль эпитопа ααααα-Gal в экспериментальной
ксенотрансплантации и клинической био-
имплантации
На данный момент ксенотрансплантация орга-
нов свиньи человеку остается невозможной. В ор-
ганизме человека ксенотрансплантат от свиньи не
выживает, поскольку происходит гиперострое оттор-
жение, сопровождающееся массивным гемолизом,
агглютинацией эритроцитов, множественным тром-
бозом сосудов пересаженного органа.
Ксенореактивные естественные антитела к эпи-
топу α-Gal, циркулирующие в крови человека, реа-
лизуют реакцию гиперострого отторжения через сис-
тему комплемента [26]. Связывание анти-Gal-IgM
с эпитопами, экспрессируемыми эндотелиоцитами
кровеносных сосудов свиного трансплантата, акти-
Of particular interest in terms of biotechnology
is the study of the α-Gal epitope presence in
porcine organs. The results reported by many
authors demonstrated that α-Gal was found in pigs
of various breeds and frequently had a high
expression in the population [37].
α-Gal is known to have high expression on
vascular endothelium of pigs [2, 21, 39] as well as
on some other tissues, especially on the proximal
renal tubules [24], on the epithelium of bronchi and
pulmonary alveoli, walls of gall and pancreatic ducts
[36, 43, 44]. I. McKenzie et al. [33] found a stable
positive staining of hepatocytes with antibodies to
an epitope of α-Gal in all liver lobes.
In the research of G. Rayat et al. [38] the imma-
ture pancreatic islet cells of neonatal piglets were
found to carry no antigens of this group. However,
a large amount of α-Gal-positive cells were detected
in xenograft in the first days after islet cell trans-
plantation under the renal capsule of SCID mice.
This indicates that the epitope expression can be
initiated both during cell maturation and under the
influence of other factors, e. g. transplantation, in
response to the recipient’s immune system stimuli.
Role of ααααα-Gal epitope in experimental xeno-
transplantation and clinical bioimplantation
At the moment, the xenotransplantation of pig
organs to a human is impossible. In a human body
the xenograft of a pig does not survive, as there is
a hyperacute rejection, accompanied with a massive
hemolysis, agglutination of red blood cells, multiple
thrombosis of the vessels of the grafted organ.
Xenoreactive natural antibodies to α-Gal epitope,
circulating in human blood, implement a hyperacute
rejection via the complement system [26]. Binding
of anti-Gal IgM to the epitopes expressed by endo-
thelial cells of porcine graft blood vessels activates
the complement-dependent cascade reactions and
induces platelet aggregation. This leads to rapid de-
struction of vascular system, hemorrhage, cyto-lysis
of cells and, ultimately finally to the destruction of
xenografts [26]. For example, kidneys or heart
grafted from pig to monkey are rejected within
30 min to several hours [7, 37].
It should be noted that xenotransplantation could
be accompanied by various types of immune res-
ponses to xenograft: complement-mediated rejection;
acute antibody-mediated rejection, induced either by
natural or T-lymphocyte-dependent antibodies; acute
rejection as a result of the activation of cell immu-
nity link; chronic rejection.
Participation of anti-Gal IgM antibodies in hyper-
acute rejection has been proven by A. Good et al.
[22], which showed the neutralization of cytolytic
проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
7
вирует каскад комплемент-зависимых реакций и
индуцирует агрегацию тромбоцитов. Это приводит
к быстрому разрушению сосудистой системы, кро-
воизлиянию, цитолизу клеток и, в конечном счете,
деструкции ксенографта [26]. Например, почки или
сердце, пересаженные от свиньи обезьяне, отторга-
ются в течение 30 мин или нескольких часов [7, 37].
Важно отметить, что при ксенотрансплантации
возможны разные типы иммунных реакций на
ксенографт: комплемент-опосредованное отторже-
ние; острое антител-опосредованное отторжение,
индуцированное естественными или Т-лимфоцит-
зависимыми антителами; острое отторжение в ре-
зультате активации клеточного звена иммунитета;
хроническое отторжение.
Участие антител анти-Gal-IgM в реакции гипер-
острого отторжения было доказано A. Good и соавт.
[22], которые показали, что при удалении антител к
эпитопу α-Gal из сыворотки нивелируется их цито-
литическое действие на клетки свиного происхож-
дения.
Определение роли эпитопа α-Gal в механизме
гиперострого отторжения позволило выработать
основные подходы для пролонгированного сущест-
вования свиных ксенографтов: удаление специфи-
ческих антител из крови реципиента с помощью
гемосорбции или плазмафереза [4, 31, 45]; ингиби-
рование системы комплемента реципиента посред-
ством биологически активных веществ, например,
фактора яда кобры (cobra venom factor, CVF) [25,
32]; использование для трансплантации органов от
трансгенных и «нокаутных» свиней [30, 35].
К сожалению, применение вышеописанных ме-
тодов все же не позволяет добиться длительного
функционирования ксенографта. Например, в ис-
следованиях на обезьянах T. Xu и соавт. [45] пока-
зано, что удаление специфических антител к Gal-α-
1,3-Gal с помощью плазмафереза предотвращает
гиперострое отторжение свиного ксенографта, но
только до повторного появления антител в циркуля-
торном русле. В работах других авторов было уста-
новлено, что уровень антител, специфичных к α-Gal,
восстанавливается в течение нескольких дней пос-
ле процедуры экстракорпоральной обработки [4].
Существовали попытки преодолеть гиперост-
рое отторжение с помощью других методов, напри-
мер, специфических ингибиторов B-клеток, кото-
рые продуцируют анти-Gal-антитела [43]. Результа-
ты экспериментов, проведенных на мышах, были
обнадеживающими, однако их эффективность при
ксенотрансплантации другим животным еще не
оценена.
При использовании биоматериала, полученного
от неонатальных или генетически измененных
α-Gal-дефицитных особей, или после его обработки
effect on the cells of porcine origin rendered by
antibodies to α-Gal epitope after their removal.
Determining the role of α-Gal epitope in the
mechanism of hyperacute rejection allowed to
develop basic approaches for the sustained existen-
ce of porcine xenografts: removal of specific
antibodies from the recipient’s blood via hemo-
sorption or plasmapheresis [3, 31, 45]; inhibition of
the recipient complement system by means of
biologically active substances, such as cobra venom
factor (CVF) [25, 32]; application of transgenic and
knockout pigs for organ transplantation [30, 35].
Unfortunately, the use of the methods described
above has not yet allowed the xenograft to function
for a long time. For example, in the researches in
monkeys T. Xu et al. [45] has demonstrated that the
removal of specific antibodies to the Gal-α-1,3-Gal
via plasmapheresis prevented hyperacute rejection
of porcine xenografts, but only until the re-
appearance of the antibodies in the circulatory
channel. Other scholars reported that the level of
antibodies specific for α-Gal, is restored within a
few days after extracorporeal treatment procedure
[3].
There were the attempts to overcome hyper-
acute rejection by other methods, e. g. specific inhi-
bitors of B-cells which produce anti-Gal-antibodies
[43]. Results of experiments performed in mice were
encouraging, but their efficiency during xenotrans-
plantation to other animals has not been evaluated
yet.
When using a biomaterial derived either from
neonatal or genetically modified α-Gal-deficient
animals, or after its processing with the enzyme α-
galactosidase, removing the α-Gal epitope from the
surface of cells, the lowering of immune response
to the xenograft was found [21, 23, 29].
The paper of P. Simon et al. [42] reported that
intravenous administration of purified oligosaccharide
Gal-α-1,3-Gal to baboons resulted in neutralizing the
specific antibodies and temporarily delayed a hyper-
acute rejection of pig organs.
While transplantation of organs from pigs to
humans is not yet possible, the bioprostheses made
from porcine tissues are now used quite widely.
Thus, the bioprosthetic heart valves and biomatrices
derived from the submucosa of small intestine and
skin are popular in clinical practice. In this case the
problem of hyperacute rejection using porcine
biomaterial does not exist, since all the bioimplants
are processed and loose the layer of cells carrying
the α-Gal epitope. However, long-term observations
of patients with cardiovascular prostheses of por-
cine origin showed that the bioprostheses over time
are subjected to degeneration because of tissue
8 проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
ферментом α-галактозидазой, который удаляет
эпитоп α-Gal с поверхности клеток, установлено
снижение иммунного ответа на ксенотрансплантат
[21, 23, 29].
В работе P. Simon и соавт. [42] показано, что
внутривенное введение очищенного олигосахарида
Gal-α-1,3-Gal бабуинам приводило к нейтрализации
специфических антител и временно задерживало
гиперострое отторжение свиных органов.
Если трансплантация органов от свиньи челове-
ку пока невозможна, то биопротезы, изготовленные
из свиных тканей, активно применяются уже сегод-
ня. Так, в клинической практике популярны биопро-
тезы сердечных клапанов и биоматриксы, получен-
ные из подслизистой оболочки тонкой кишки и
кожи. В данном случае проблемы гиперострого
отторжения при использовании свиного биомате-
риала не существует, так как все биоимплантаты
проходят обработку, в результате которой элимини-
руется слой клеток, несущих эпитоп α-Gal. Однако
по результатам долгосрочных наблюдений за па-
циентами с сердечно-сосудистыми протезами сви-
ного происхождения установлено, что биопротезы
со временем испытывают дегенерацию вслед-
ствие кальцификации ткани и структурных пере-
строек коллагена [41].
В 2005 году K. Konakci и соавт. [29] предполо-
жили, что иммунные реакции могут играть роль в
деградации биопротезов сердечных клапанов, по-
скольку в них были обнаружены остатки эпитопов
α-Gal даже после использования глутарово-альдегид-
ной предобработки. Более того, уже через 10 суток
после имплантации свиных клапанов у реципиентов
в сыворотке крови значительно увеличился титр
специфических антигенов к данному эпитопу.
Таким образом, проблема элиминации Gal-α-
1,3-Gal из свиных биопротезов остается актуаль-
ной, также как и разработка чувствительных тес-
товых систем для определения наличия данных
антигенов в биоматериале для клинической
имплантации.
Влияние низкотемпературного хранения
клеток на присутствие эпитопа ααααα-Gal
Криоконсервирование является одним из спосо-
бов долгосрочного хранения клеток и тканей перед
трансплантацией. С целью забора, получения и
хранения свиного биоматериала, пригодного для
имплантации, могут использоваться специальные
среды. Однако исследования, в которых детально
было бы изучено влияние факторов криоконсер-
вирования или гипотермического хранения на эпи-
топ α-Gal, практически не проводятся.
M. Keller и соавт. [27] получили данные о влия-
нии гипотермии и кардиоплегических растворов на
calcification and collagen structural rearrangements
[41].
In 2005, K. Konak et al. [29] suggested that the
immune responses may play a role in degradation
of the heart valve bioprostheses, since the residues
of α-Gal epitopes were found there even after
glutaric aldehyde pre-treatment. Moreover, even 10
days later the implantation of porcine valves the titer
of specific antigens to this epitope was significantly
increased in the recipients’ blood serum.
Thus, the problem of Gal-α-1,3-Gal elimination
from porcine bioprostheses has remained important,
as well as the development of sensitive test systems
to determine the presence of these antigens in
biomaterial for clinical implantation.
Effect of low-temperature storage of cells on
ααααα-Gal epitope presence
Cryopreservation is one of the methods of long-
term storage of cells and tissues prior to transplanta-
tion. Sampling, storage and processing of porcine
biomaterial suitable for implantation is performed in
the specialized media. However, there are almost
no detailed publications about influence of cryopre-
servation factors or hypothermic storage on α-Gal
epitope.
M. Keller et al. [27] have got the data about the
effect of hypothermia and cardioplegic solutions on
the expression of α-Gal epitope in porcine aortic
endothelial cells. The tissue storage at 4°C for 4 hrs
in HTK solution containing mannitol resulted in a
decrease in the expression of α-Gal epitopes by
32%. Storing the biomaterial in the University of
Wisconsin solution under similar conditions resulted
in 50% reduction of the antigen expression.
The authors suggested three hypotheses to
explain the described phenomenon. The first as-
sumption was that the components of cardioplegic
solutions caused the changes in the α-Gal epitope
chemical structure, preventing it from binding with
xenoreactive antibodies. The second one supposed
a decoupling between the membrane components
and α-Gal epitope, and according the third one there
was a masking of α-Gal epitope by the molecules
of the substances comprising the hypothermic
solutions.
Observations of P. Brenner et al. [5] have
indirectly confirmed the effect of hypothermic
storage on the α-Gal epitope presence. It has been
found that a 4 hr perfusion of cardioplegic solutions
prevented the development of heart hyperacute
rejection.
Unfortunately, to date there are no other reports
on the issue of changing the expression of Gal-α-
1,3-Gal during low-temperature storage. This
проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
9
экспрессию эпитопа α-Gal в эндотелиоцитах аорты
свиньи. Установлено, что хранение ткани при 4°C
на протяжении 4 ч в маннитолсодержащем раст-
воре HTK вызывал уменьшение экспрессии эпито-
пов α-Gal на 32%. Установлено, что при хранении
биоматериала в растворе Висконсинского универ-
ситета в аналогичных условиях экспрессия анти-
гена снижалась на 50%.
Авторы предложили три гипотезы для объясне-
ния описанного феномена. Согласно первому пред-
положению компоненты кардиоплегических раство-
ров вызывают изменения в химической структуре
эпитопа α-Gal, что исключает связывание с ним
ксенореактивных антител; второму – происходит
разрыв связей между компонентами мембраны и
эпитопом α-Gal; третьему – имеет место маскиров-
ка эпитопа α-Gal молекулами веществ, входящих в
состав гипотермических растворов.
Результаты наблюдений P. Brenner и соавт. [5]
были косвенным подтверждением влияния гипо-
термического хранения на присутствие эпитопа
α-Gal. Установлено, что 4-часовая перфузия сердца
кардиоплегическими растворами предотвращает
развитие гиперострого отторжения.
К сожалению, других работ, посвященных во-
просу изменения экспрессии Gal-α-1,3-Gal в усло-
виях низкотемпературного хранения, в доступной
научной литературе не обнаружено. Это свиде-
тельствует о недостаточном изучении данного
вопроса и необходимости дальнейших исследова-
ний в этом направлении.
Важно отметить, что наличие антигена Gal-α-
1,3-Gal является не единственным препятствием
для использования свиных тканей в медицине,
поскольку только 25% от общего пула свиных анти-
тел, стимулирующих реакцию отторжения, прихо-
дится на эпитоп α-Gal. Идентификация всех транс-
плантационных антигенов свиньи, разработка
способов их элиминации, в том числе и на основе
низкотемпературных технологий, поможет в созда-
нии биопротезов и биоскаффолдов для использо-
вания в практике восстановительной и регенера-
тивной медицины.
indicates a lack of studies of this issue and the need
for further investigations in this direction.
It is important to note that the presence of Gal-
α-1,3-Gal antigen is not the only obstacle to use the
porcine tissues in medicine, since just 25% of the
total pool of porcine antibodies, stimulating the
rejection is accounted for the α-Gal epitope. Iden-
tification of all porcine transplantation antigens,
development of methods for their elimination, inclu-
ding those based on low-temperature technologies
will be helpful in creation of bioscaffolds and bio-
prostheses to be applied in the practical regenerative
medicine.
Литература
1. Бондаренко Т.П., Божок Г.А., Алабедалькарим Н.М.,
Легач Е.И. Ксенотрансплантация: исторический аспект
и современное состояние проблемы // Трансплантоло-
гия. – 2004. – Т. 7, №3. – С. 130–135.
2. Anstee D.J. Blood group-active surface molecules of the human
red blood cell // Vox Sang. – 1990. – Vol. 58, №1. – P. 1–20.
3. Artrip J.H., Kwiatkowski P., Michler R.E. et al. Target cell
susceptibility to lysis by human natural killer cells is augmented
References
1. Anstee D.J. Blood group-active surface molecules of the human
red blood cell. Vox Sang 1990; 58(1): 1–20.
2. Artrip J. H., Kwiatkowski P., Michler R. E. et al. Target cell
susceptibility to lysis by human natural killer cells is augmented
by alpha(1,3)-galactosyltransferase and reduced by
alpha(1,2)-fucosyltransferase. J Biol Chem 1999; 274(16):
10717–10722.
3. Azimzadeh A., Meyer C., Watier H. et al. Removal of primate
xenoreactive natural antibodies by extracorporeal perfusion
of pig kidneys and livers. Transpl Immunol 1998; 6(1): 13–22.
4. Bondarenko T.P., Bozhok G.A., Alabedalkarim N.M., Legach E.I.
Xenotransplantation: historical aspect and modern state of
the problem. Transplantologya 2004; 7(3): 130–135.
5. Brenner P., Hinz M., Huber H. et al. Influence of ischemic time
on hyperacute xenograft rejection of pig hearts in a working
heart perfusion model with human blood. Transpl Int 2000;13
(Suppl. 1): S494–503.
6. Collins B.H., Cotterell A.H., McCurry K.R. et al. Cardiac
xenografts between primate species provide evidence of the
α-galactosyl determinant in hyperacute rejection. J Immunol
1994; 154(10): 5500–5510.
7. Cooper D.K., Koren E., Oriol R. Oligosaccharides and discordant
xenotransplantation. Immun Rev 1994; 141: 31–58.
8. Etienne-Decerf J., Malaise M., Mahieu P., Winand R. Elevated
anti alpha-galactosyl antibody titers. A marker of progression
in autoimmune thyroid disorders and endocrine ophthalmo-
pathy. Acta Endocrinol 1987; 115: 67–74.
9. Galili U. Abnormal expression of alpha-galactosyl epitopes in
man. A trigger for autoimmune processes. Lancet 1989;
8(8659): 358–361.
10.Galili U. Anti-Gal and anti-non Gal antibody barriers in
xenotransplantation. Miyagawa S., editor. Xenotransplantation.
InTech, 2012. Available from: http://www.intechopen.com/
books/xenotransplantation/anti-gal-and-anti-non-gal-antibody-
barriers-in-xenotransplantation.
11.Galili U., Clark M., Mohandas N. et al. The natural anti-c~-
galactosyl IgG on red cells in sickle cell disease. Blood Cells
1984; 14(1): 205–228.
12.Galili U., Clark M.R., Shohet S.B. et al. Evolutionary relationship
between the natural anti-Gal antibody and the Gal-α-1,3-Gal
epitope in primates. Proc Natl Acad Sci USA 1987; 84(5):
1369–1373.
13.Galili U., Clark M.R., Shohet S.B. Excessive binding of natural
anti-alpha-galactosyl IgG to sickle erythrocytes may contribute
to extravascular cell destruction. J Clin Invest 1986; 77(1):
27–33.
10 проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
by alpha(1,3)-galactosyltransferase and reduced by
alpha(1,2)-fucosyltransferase // J. Biol. Chem. – 1999. –
Vol. 274, №16. – P. 10717–10722.
4. Azimzadeh A., Meyer C., Watier H. et al. Removal of primate
xenoreactive natural antibodies by extracorporeal perfusion
of pig kidneys and livers // Transpl. Immunol. – 1998. – Vol. 6,
№1. – P. 13–22.
5. Brenner P., Hinz M., Huber H. et al. Influence of ischemic time
on hyperacute xenograft rejection of pig hearts in a working
heart perfusion model with human blood // Transpl. Int. – 2000. –
Vol.13, Suppl. 1. – S494–503.
6. Collins B.H., Cotterell A.H., McCurry K.R. et al. Cardiac
xenografts between primate species provide evidence of the
α–galactosyl determinant in hyperacute rejection // J. Immunol. –
1994. – Vol. 154, №10. – P. 5500–5510.
7. Cooper D.K., Koren E., Oriol R. Oligosaccharides and dis-
cordant xenotransplantation // Immun. Rev. – 1994. – Vol. 141. –
P. 31–58.
8. Etienne-Decerf J., Malaise M., Mahieu P., Winand R. Elevated
anti alpha-galactosyl antibody titers. A marker of progression
in autoimmune thyroid disorders and endocrine ophthalmo-
pathy // Acta Endocrinol. – 1987. – Vol. 115. – P. 67–74.
9. Galili U. Abnormal expression of alpha-galactosyl epitopes in
man. A trigger for autoimmune processes // Lancet. – 1989. –
Vol. 8, №8659. – P. 358–361.
10.Galili U. Anti-Gal and anti-non Gal antibody barriers in xeno-
transplantation // Xenotransplantation / Ed. by S. Miyagawa,
InTech, 2012. [Электронный документ] [веб-сайт] http://
www.intechopen.com/books/xenotransplantation/anti-gal-
and-anti-non-gal-antibody-barriers-in-xenotransplantation.
11.Galili U., Clark M., Mohandas N. et al. The natural anti-c~-
galactosyl IgG on red cells in sickle cell disease // Blood Cells. –
1984. – Vol. 14, №1. – P. 205–228.
12.Galili U., Clark M. R., Shohet S. B. et al. Evolutionary relationship
between the natural anti-Gal antibody and the Gal-α-1,3–Gal
epitope in primates // Proc Natl Acad Sci USA. – 1987. – Vol. 84,
№5. – P. 1369–1373.
13.Galili U., Clark M. R., Shohet S. B. Excessive binding of natural
anti-alpha-galactosyl IgG to sickle erythrocytes may contribute
to extravascular cell destruction // J. Clin. Invest. – 1986. –
Vol. 77, №1. – P. 27–33.
14.Galili U., Flechner I., Knyszynski A. et al. The natural anti-
alpha-galactosyl IgG on human normal senescent red blood
cells // Br J Haemotol. – 1986. – Vol. 62, №2. – P. 317–324.
15.Galili U., Korkesh A., Kahane I., Rachmilewitz E.A. Demonstra-
tion of a natural antigalactosyl IgG antibody on thalassemic
red blood cells // Blood. – 1983. – Vol. 61, №6. – P. 1258–1264.
16.Galili U., Macher B.A., Buehler J., Shohet S.B. Human natural
anti-alpha-galactosyl IgG. II. The specific recognition of alpha
(1-3)-linked galactose residues // J. Exp. Med. – 1985. –
Vol. 162, №2. – P. 573–582.
17.Galili U., Mandrell R.E., Hamadeh R.M. et al. Interaction between
human natural anti-α-galactosyl immunoglobulin G and bacteria
of the human flora // Infect. Immun. – 1988. – Vol. 56, №7. –
P. 1730–1737.
18.Galili U., Rachmilewitz E.A., Peleg A., Flechner I. A unique
natural human IgG antibody with anti-α-galactosyl specificity //
J. Exp. Med. – 1984. – Vol. 160, №5. – P. 1519–1531.
19.Galili U., Shohet S.B., Kobrin E. et al. Man, apes and Old World
monkeys differ from other mammals in the expression of α-
galactosyl epitopes on nucleated cells // J. Biol. Chem. – 1988. –
Vol. 263, №33. – P. 17755–17762.
20.Galili U., Swanson K. Evolution gene sequences suggest
inactivation of α-1,3-galactosyltransferase in catarrhines after
the divergence of apes from monkeys // Proc. Natl. Acad. Sci.
USA. – 1991. – Vol. 88, №16. – P. 7401–7404.
21.Galili U., Tibell A., Samuelsson B. et al. Increased anti-Gal
activity in diabetic patients transplanted with fetal porcine
islet cell clusters // Transplantation. – 1995 – Vol. 59, №11. –
P. 1549–1556.
14.Galili U., Flechner I., Knyszynski A. et al. The natural anti-
alpha-galactosyl IgG on human normal senescent red blood
cells. Br J Haemotol 1986; 62( 2): 317–324.
15.Galili U., Korkesh A., Kahane I., Rachmilewitz E.A. Demon-
stration of a natural antigalactosyl IgG antibody on thalassemic
red blood cells. Blood 1983; 61(6): 1258–1264.
16.Galili U., Macher B.A., Buehler J., Shohet S.B. Human natural
anti-alpha-galactosyl IgG. II. The specific recognition of alpha
(1-3)-linked galactose residues. J Exp Med 1985; 162(2): 573–
582.
17.Galili U., Mandrell R.E., Hamadeh R.M. et al. Interaction between
human natural anti-α-galactosyl immunoglobulin G and bacteria
of the human flora. Infect Immun 1988; 56(7): 1730–1737.
18.Galili U., Rachmilewitz E.A., Peleg A., Flechner I. A unique
natural human IgG antibody with anti-α-galactosyl specificity.
J Exp Med 1984; 160(5): 1519–1531.
19.Galili U., Shohet S.B., Kobrin E. et al. Man, apes and Old World
monkeys differ from other mammals in the expression of α-
galactosyl epitopes on nucleated cells. J Biol Chem 1988;
263(33): 17755–17762.
20.Galili U., Swanson K. Evolution gene sequences suggest
inactivation of α-1,3-galactosyltransferase in catarrhines after
the divergence of apes from monkeys. Proc Natl Acad Sci
USA 1991; 88(16): 7401–7404.
21.Galili U., Tibell A., Samuelsson B. et al. Increased anti-Gal
activity in diabetic patients transplanted with fetal porcine
islet cell clusters. Transplantation 1995; 59(11): 1549–1556.
22.Good A.H., Cooper D.C.K., Malcolm A.J. et al. Identification of
carbohydrate structures which bind human anti-porcine
antibodies: implication for discordant xenografting in man.
Transplant Proc 1992; 24(2): 559–562.
23.Groth C.G., Korsgren O., Tibell A. et al. Transplantation of fetal
porcine pancreas to diabetic patients. Lancet 1994; 344(8934):
1402–1404.
24.Hayashi S., Katayama A., Nagasaka T. et al. Tissue distribution
of Gal-alpha-1,3-Gal epitope in heart, kidney and liver of pig
and mouse. Transplant Proceedings 1996; 28(1): 216.
25.Igaz P. Recent strategies to overcome the hyperacute rejection
in pig to human xenotransplantation. Yale J Biol Med 2001;
74(5): 329–340.
26.Joziasse D.H., Oriol R. Xenotransplantation: the importance of
the Gal-alpha-1,3-Gal epitope in hyperacute vascular rejec-
tion. Biochem Biophys Acta 1999; 1455(2–3): 403–418.
27.Keller M., Beiras-Fernandez A., Schmoeckel M. et al. Influence
of hypothermia and cardioplegic solutions on expression of
alpha-Gal epitope on porcine aortic endothelial cells. Exp Clin
Transplant 2010; 8(3): 250–257.
28.Koike C., Fung J.J., Geller D.A. et al. Molecular basis of
evolutionary loss of the 1,3–galactosyltransferase gene in
higher primates. J Biol Chem 2002; 277(12): 10114–10120.
29.Konakci K.Z., Bohle B., Blumer R. et al. Alpha-Gal on
bioprostheses: xenograft immune response in cardiac surgery.
European Journal of Clinical Investigation 2005; 35(1): 17–23.
30.Lai L., Kolber-Simonds D., Park K.W. et al. Production of alpha-
1,3-galactosyltransferase knockout pigs by nuclear transfer
cloning. Science 2002; 295(5557): 1089–1092.
31.Leventhal J.R., Dalmasso A.P., Cromwell J.W. et al. Prolon-
gation of cardiac xenograft survival by depletion of comple-
ment. Transplantation 1993; 55(4): 857–865.
32.Mayo G.L., Posselt A.M., Barker C.F. et al. Prolongation of
survival of donor-strain islet xenografts (rat-mouse) by
intrathymic inoculation of xenogeneic islet and bone marrow
cells. Transplantation 1994; 58(1): 107–109.
33.McKenzie I.F., Xing P.X., Vaughan H.A. et al. Distribution of the
major xenoantigen (Gal-alpha-1,3-Gal) for pig to human
xenografts. Transplant Immunol 1994; 2(2): 81–86.
34.Napier J.R., Napier P. H. The natural history of the primates.
Cambridge: MIT Press, 1985.
35.Oldmixon B.A., Wood J.C., Ericsson T.A. et al. Porcine
endogenous retrovirus transmission characteristics of an
проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
11
inbred herd of miniature swine. J Virol 2002; 76( 6): 3045–
3048.
36.Oriol R., Ye Y., Koren E., Cooper D.K. Carbohydrate antigenes
of pig tissues reacting with human natural antibodies as
potential targets for hyperacute vascular rejection in pig-to-
man organ xenotransplantation.Transplantation.1993; 56(6):
1433–1442.
37.Platt J.L. A perspective on xenograft rejection and accommo-
dation. Immunol Rev 1994; 141: 127–149.
38.Rayat G.R., Rajotte R.V., Hering B.J. et al. In vitro and in vivo
expression of Gal-(1,3)-Gal on porcine islet cells is age
dependent. J Endocrinology 2003; 177(1): 127–135.
39.Saadi S., Ihrcke N.S., Platt J.L. Endothelial cell shape and
hyperacute rejection. Transplant Proc 1994; 26(3): 1149.
40.Sandrin M., Vaughan H.A., Dabkowski P.L., McKenzie I.F.C.
Anti-pig IgM antibodies in human serum react predominantly
with Gal-α-1,3-Gal epitopes. Proc Natl Acad Sci USA 1993;
90(23): 11391–11395.
41.Schoen F.J., Levy R.J. Calcification of tissue heart valve
substitutes: progress toward understanding and prevention.
Ann Thorac Surg 2005; 79(3): 1072–1080.
42.Simon P.M., Neethling F.A., Taniguchi S. et al. Intravenous
infusion of Gal-alpha-1,3-Gal oligosaccharides in baboons
delays hyperacute rejection of porcine hearts xenografts.
Transplantation 1998; 65(3): 346–353.
43.Tanemura M., Yin D., DiSesa V. J., Galili U. Preventing anti-Gal
response in xenograft recipients by an alpha-Gal toxin.
Transplant Proc 2001; 33(1–2): 699–700.
44.van de Kerkhove M.P. Evidence for Gal-alpha-1,3-Gal
expression on primary porcine hepatocytes: implication for
bioartifical liver systems. J Hepatol 2005; 42(4): 541–547.
45.Xu T., Lorf T., Sablinski T. et al. Removal of anti-porcine natural
antibodies from human and nonhuman primate plasma in vitro
and in vivo by a Gal-α-1,3-Gal-α-1,4-Glc-R immunoaffinity
column.Transplantation 1998; 65(2): 172–179.
22.Good A.H., Cooper D.C.K., Malcolm A.J. et al. Identification of
carbohydrate structures which bind human anti-porcine
antibodies: implication for discordant xenografting in man //
Transplant Proc. – 1992. – Vol. 24, №2. – P. 559–562.
23.Groth C.G., Korsgren O., Tibell A. et al. Transplantation of
fetal porcine pancreas to diabetic patients // Lancet. – 1994. –
Vol. 344, №8934. – P. 1402–1404.
24.Hayashi S., Katayama A., Nagasaka T. et al. Tissue distribution
of Gal-alpha-1,3-Gal epitope in heart, kidney and liver of pig
and mouse // Transplant. Proceedings. – 1996. – Vol. 28, №1. –
P. 216.
25.Igaz P. Recent strategies to overcome the hyperacute rejection
in pig to human xenotransplantation // Yale J. Biol. Med. –
2001. – Vol. 74, №5. – P. 329–340.
26.Joziasse D.H., Oriol R. Xenotransplantation: the importance of
the Gal-alpha-1,3-Gal epitope in hyperacute vascular rejec-
tion // Biochem. Biophys. Acta. – 1999. – Vol. 1455, №2–3. –
P. 403–418.
27.Keller M., Beiras-Fernandez A., Schmoeckel M. et al. Influence
of hypothermia and cardioplegic solutions on expression of
alpha-Gal epitope on porcine aortic endothelial cells // Exp.
Clin. Transplant. – 2010. Vol. 8, №3. – P. 250–257.
28.Koike C., Fung J.J., Geller D.A. et al. Molecular basis of evo-
lutionary loss of the 1,3-galactosyltransferase gene in higher
primates // J. Biol. Chem. – 2002. – Vol. 277, №12. – P. 10114–
10120.
29.Konakci K.Z., Bohle B., Blumer R. et al. Alpha-Gal on bio-
prostheses: xenograft immune response in cardiac surgery //
Eur. J. Clin. Invest. – 2005. – Vol. 35, №1. – P. 17–23.
30.Lai L., Kolber-Simonds D., Park K. W. et al. Production of alpha-
1,3-galactosyltransferase knockout pigs by nuclear transfer
cloning // Science. – 2002. – Vol. 295, №5557. – P. 1089–1092.
31.Leventhal J.R., Dalmasso A.P., Cromwell J.W. et al. Prolon-
gation of cardiac xenograft survival by depletion of comple-
ment // Transplantation. – 1993. – Vol. 55, № 4. – P. 857–865.
32.Mayo G.L., Posselt A.M., Barker C.F. et al. Prolongation of
survival of donor-strain islet xenografts (rat-mouse) by intra-
thymic inoculation of xenogeneic islet and bone marrow cells //
Transplantation. – 1994. – Vol. 58, №1. – P. 107–109.
33.McKenzie I.F., Xing P.X., Vaughan H.A. et al. Distribution of the
major xenoantigen (Gal-alpha-1,3-Gal) for pig to human
xenografts // Transplant. Immunol. – 1994. – Vol. 2, №2. –
P. 81–86.
34.Napier J.R., Napier P.H. The natural history of the primates.
Cambridge: MIT Press, 1985. – 200 p.
35.Oldmixon B.A., Wood J.C., Ericsson T.A. et al. Porcine endo-
genous retrovirus transmission characteristics of an inbred
herd of miniature swine // J. Virol. – 2002. – Vol. 76, №6. –
P. 3045–3048.
36.Oriol R., Ye Y., Koren E., Cooper D.K. Carbohydrate antigenes
of pig tissues reacting with human natural antibodies as poten-
tial targets for hyperacute vascular rejection in pig-to-man
organ xenotransplantation // Transplantation. – 1993. – Vol. 6,
№6. – P. 1433–1442.
37.Platt J.L. A perspective on xenograft rejection and accommo-
dation // Immunol. Rev. – 1994. – Vol. 141. – P. 127–149.
38.Rayat G.R., Rajotte R.V., Hering B.J. et al. In vitro and in vivo
expression of Gal-(1,3)Gal on porcine islet cells is age depen-
dent // J. Endocrinol. – 2003. – Vol. 177, №1. – P. 127–135.
39.Saadi S., Ihrcke N.S., Platt J.L. Endothelial cell shape and
hyperacute rejection // Transplant. Proc. – 1994. – Vol. 26,
№3. – P. 1149.
40.Sandrin M., Vaughan H.A., Dabkowski P.L., McKenzie I.F.C.
Anti-pig IgM antibodies in human serum react predominantly
with Gal-α-1,3-Gal epitopes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. –
1993. – Vol. 90, №23. – P. 11391–11395.
41.Schoen F.J., Levy R.J. Calcification of tissue heart valve
substitutes: progress toward understanding and prevention //
Ann. Thorac. Surg. – 2005. – Vol. 79, №3. – P. 1072–1080.
12 проблемы криобиологии и криомедицины
problems of cryobiology and cryomedicine
том/volume 26, №/issue 1, 2016
42.Simon P.M., Neethling F.A., Taniguchi S. et al. Intravenous
infusion of Gal-alpha-1,3-Gal oligosaccharides in baboons
delays hyperacute rejection of porcine hearts xenografts //
Transplantation. – 1998. – Vol. 65, №3. – P. 346–353.
43.Tanemura M., Yin D., DiSesa V.J., Galili U. Preventing anti-Gal
response in xenograft recipients by an alpha-Gal toxin //
Transplant Proc. – 2001. – Vol. 33. №1–2. – P. 699–700.
44.van de Kerkhove M.P. Evidence for Gal-alpha-1,3-Gal
expression on primary porcine hepatocytes: implication for
bioartifical liver systems // J. Hepatol. – 2005. – Vol. 42, №4. –
P. 541–547.
45.Xu T., Lorf T., Sablinski T. et al. Removal of anti-porcine natural
antibodies from human and nonhuman primate plasma in vitro
and in vivo by a Gal-α-1,3-Gal-α-1,4-Glc-R immunoaffinity
column // Transplantation. – 1998. – Vol. 65, №2. – P. 172–
179.
|