Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro
The microencapsulated tissue of human parathyroid adenoma keeps a high functional activity in vitro (in particular, the ability for active parathormone secretion and an adequate reaction to extracellular calcium) that makes it suitable for using it as a transplant in the compensation of the hypof...
Saved in:
| Date: | 2007 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3154 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro / I.П. Пастер // Доп. НАН України. — 2007. — № 9. — С. 174-179. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3154 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Пастер, І.П. 2009-07-01T12:21:01Z 2009-07-01T12:21:01Z 2007 Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro / I.П. Пастер // Доп. НАН України. — 2007. — № 9. — С. 174-179. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3154 616.447-006.55:611.447.018.72:579:233 The microencapsulated tissue of human parathyroid adenoma keeps a high functional activity in vitro (in particular, the ability for active parathormone secretion and an adequate reaction to extracellular calcium) that makes it suitable for using it as a transplant in the compensation of the hypofunctional state of the parathyroid system. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Медицина Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro |
| spellingShingle |
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro Пастер, І.П. Медицина |
| title_short |
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro |
| title_full |
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro |
| title_fullStr |
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro |
| title_full_unstemmed |
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro |
| title_sort |
функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro |
| author |
Пастер, І.П. |
| author_facet |
Пастер, І.П. |
| topic |
Медицина |
| topic_facet |
Медицина |
| publishDate |
2007 |
| language |
Ukrainian |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| description |
The microencapsulated tissue of human parathyroid adenoma keeps a high functional activity
in vitro (in particular, the ability for active parathormone secretion and an adequate reaction
to extracellular calcium) that makes it suitable for using it as a transplant in the compensation
of the hypofunctional state of the parathyroid system.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3154 |
| citation_txt |
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro / I.П. Пастер // Доп. НАН України. — 2007. — № 9. — С. 174-179. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT pasteríp funkcionalʹnaharakteristikamikroinkapsulʹovanoítkaniniadenomiparaŝitovidnoízalozilûdinivumovahinvitro |
| first_indexed |
2025-11-26T04:11:22Z |
| last_indexed |
2025-11-26T04:11:22Z |
| _version_ |
1850611160105091072 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
9 • 2007
МЕДИЦИНА
УДК 616.447-006.55:611.447.018.72:579:233
© 2007
I.П. Пастер
Функцiональна характеристика мiкроiнкапсульованої
тканини аденоми паращитовидної залози людини
в умовах in vitro
(Представлено членом-кореспондентом НАН України М.Д. Троньком)
The microencapsulated tissue of human parathyroid adenoma keeps a high functional activity
in vitro (in particular, the ability for active parathormone secretion and an adequate reaction
to extracellular calcium) that makes it suitable for using it as a transplant in the compensation
of the hypofunctional state of the parathyroid system.
Одним з перспективних методiв запобiгання реакцiї вiдторгнення i продовження термi-
ну функцiонування ало- або ксенотрансплантата паращитовидної залози в органiзмi ре-
ципiєнта зi сталим гiпопаратиреозом без необхiдностi призначення iмуносупресивної тера-
пiї є мiкроiнкапсуляцiя ендокринної тканини в бiополiмернi капсули з напiвпроникними
мембранами, якi проникнi для гормонiв, поживних речовин i кисню, але не проникнi для
компонентiв iмунної системи [1]. Для виготовлення мiкрокапсул найчастiше застосовують
бiополiмер альгiнат, який отримують з морських водоростей або вирощують у бiореакторi
з використанням бактерiй [1].
У даному повiдомленнi наведено результати дослiдження функцiональної характерис-
тики мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини в умовах in
vitro.
Аденома паращитовидної залози людини отримана в хiрургiчному вiддiленнi клiнiки
Iнституту ендокринологiї та обмiну речовин iм. В.П. Комiсаренка АМН України. Тканину
промивали декiлька разiв стерильним 0,9%-м розчином хлориду натрiю з антибiотиками
(з розрахунку 100 Од бензилпенiцилiну натрiєвої солi та 100 мкг стрептомiцину сульфату
на 1 мл розчину), очищали вiд жирової та сполучної тканин, пiсля чого сiкли на шматочки
розмiром до 1 мм3 та знову промивали декiлька разiв стерильним 0,9%-м розчином хлориду
натрiю з антибiотиками.
Шматочки паратиреоїдної тканини рiвномiрно розподiляли в робочому розчинi альгiна-
ту, який готували за розробленим нами методом [2]. Стисло: у стерильний 0,9%-й розчин
174 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №9
хлориду натрiю при перемiшуваннi на магнiтнiй мiшалцi з частотою 180–240 об./хв та тем-
пературi 35–40 ◦С поступово вносили натрiєву сiль альгiнової кислоти (“Fluka”, Норвегiя) до
отримання однорiдного розчину необхiдної концентрацiї. Пiсля оцiнки однорiдностi кiнцево-
го розчину в цiлому вiзуально та окремих його крапель за допомогою свiтлового мiкроскопа
розчин альгiнату зберiгали при 4 ◦С не бiльше 15–20 дiб.
Безпосередньо перед застосуванням розчин альгiнату стерилiзували, пропускаючи через
фiльтр з порами 0,45 мкм (“Filtron”, Нiмеччина) та при необхiдностi ретельно перемiшува-
ли з попередньо iнактивованою нагрiванням стерильною ембрiональною сироваткою кровi
телят (“INC Biomedicals GmbH”, Австралiя) у пропорцiї 9 : 1. Процедура стерильної фiльт-
рацiї дозволяє також видалити з розчину альгiнату деякi контамiнуючi речовини, такi як
бiлки та полiфеноли, та досягти високої прозоростi кiнцевого розчину [3]. При необхiдностi
з розчину альгiнату видаляли бульбашки повiтря шляхом центрифугування при 2000 об./хв
протягом 5 хв або вiдстоювання розчину при кiмнатнiй температурi протягом 12 год.
Мiкроiнкапсуляцiю паратиреоїдної тканини в двошаровi альгiнатнi мiкрокапсули про-
водили за стандартним методом, розробленим для мiкроiнкапсуляцiї ендокринних тканин
(зокрема, пiдшлункової та паращитовидної залоз) [1], у нашiй модифiкацiї [4]. Стисло: через
перший канал триканального генератора мiкрокапсул виробництва Унiверситету Фiлiппса
(м. Марбург, Нiмеччина) пропускали 1,30%-й розчин альгiнату зi швидкiстю 0,03 мл/хв
для формування серцевини капсул; через другий канал — 1,50%-й розчин альгiнату, що
мiстив 10% ембрiональної сироватки кровi, зi швидкiстю 0,3 мл/хв для формування зов-
нiшнього шару капсул; через третiй канал — повiтря зi швидкiстю 8 л/хв. Через вихiдний
отвiр генератора мiкрокапсули потрапляли в один з двох гелеутворювальних розчинiв для
перехресного зв’язування карбоксильних груп мануронової та гулуронової кислот: у розчин
хлориду кальцiю (100 ммоль/л) для iнкубацiї протягом 30 хв (1-й варiант) або в розчин
хлориду барiю (20 ммоль/л) для iнкубацiї протягом 15 хв, пiсля чого їх промивали кiлька
разiв 0,9%-м розчином хлориду натрiю та додатково iнкубували в розчинi сульфату натрiю
(6 ммоль/л) протягом 30 хв для преципiтацiї надлишку вiльних iонiв Ba2+, якi здатнi при-
гнiчувати калiєвi канали в iнкапсульованих клiтинах i, як наслiдок, призводити до загибелi
останнiх [1] (2-й варiант).
Пiсля завершення процедури мiкроiнкапсуляцiї альгiнатнi мiкрокапсули з шматочками
паратиреоїдної тканини повторно промивали кiлька разiв 0,9%-м розчином хлориду натрiю
i культивували по 5 мiкрокапсул у флакончиках з 2 мл середовища RPMI-1640 (“Sigma”,
США), яке мiстило 10% ембрiональної сироватки i антибiотики, у барабанi з частотою
10–12 об./хв у термостатi при 37 ◦С. Змiну середовища культивування проводили через
день. Починаючи з 1, 3 та 6-ї доби культивування в частину проб додатково вносили роз-
чин хлориду кальцiю (“Sigma”, США) у кiнцевiй концентрацiї 2,0 ммоль/л. На 3-тю, 6-ту
i 9-ту добу культивування вiдбирали алiквоти середовища культивування i заморожува-
ли при −20
◦С для наступного визначення рiвня паратгормону людини iмуноферментним
методом з використанням набору реактивiв фiрми “Diagnostic Systems Laboratories, Inc.”
(США). На всiх етапах мiкроiнкапсуляцiї та в динамiцi культивування паратиреоїдної тка-
нини проводили свiтломiкроскопiчний контроль за допомогою мiкроскопа “Бiолам” (“ЛО-
МО”, Росiя).
Генератор мiкрокапсул стерилiзували автоклавуванням. Безпосередньо перед застосу-
ванням усi поверхнi генератора, якi стикаються з розчином альгiнату, послiдовно проми-
вали 96%-м розчином етанолу i стерильним 0,9%-м розчином хлориду натрiю до повного
видалення слiдiв етанолу.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №9 175
Рис. 1. Альгiнатна мiкрокапсула з тканиною аденоми паращитовидної залози людини
Рис. 2. Рiвень паратгормону в середовищi культивування тканини аденоми паращитовидної залози людини:
1 — нативна тканина; 2 — мiкроiнкапсульована тканина; 3 — контроль середовища. ∗ — P < 0,001 вiдносно
контролю
Отриманi данi обробляли методами варiацiйної статистики iз застосуванням критерiю t
Стьюдента.
За даними макроскопiчного дослiдження, при стандартнiй процедурi мiкроiнкапсуляцiї
альгiнатнi мiкрокапсули мають однорiдну структуру переважно правильної округлої фор-
ми, однак iнодi утворюються капсули дещо продовгуватої форми (рис. 1). Шматочки ткани-
ни паращитовидної залози розмiщуються в мiкрокапсулах як по центру, так i ексцентрично,
що не впливає на їх морфофункцiональнi властивостi [1].
Результати функцiональних дослiджень:
перша серiя: базальний рiвень секрецiї паратгормону в культуральне середовище на 3-тю
добу культивування iнтактної та мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної
залози людини становить вiдповiдно (5906± 585) пг/мл (n = 3) i (5828± 934) пг/мл (n = 3)
(рис. 2). Для порiвняння: базальний рiвень паратгормону в середовищi культивування без
паратиреоїдної тканини є вкрай низьким i становить тiльки (148 ± 47) пг/мл (n = 3);
друга серiя: базальний рiвень паратгормону в культуральному середовищi на 3-тю до-
бу культивування мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної залози людини
становить (5828±934) пг/мл (n = 3), пiсля чого поступово, однак не вiрогiдно знижується
i становить на 6-ту i 9-ту добу культивування вiдповiдно 83,2% ((4851 ± 589) пг/мл, n = 3)
i 72,1% ((4200 ± 793) пг/мл, n = 3) порiвняно з показником за 3-тю добу, що прийнятий
за 100% (рис. 3);
176 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №9
Рис. 3. Секрецiя паратгормону мiкроiнкапсульованою тканиною аденоми паращитовидної залози людини
Рис. 4. Вплив надлишку вiльного кальцiю (2,0 ммоль/л) на секрецiю паратгормону мiкроiнкапсульованою
тканиною аденоми паращитовидної залози людини. ∗ — P < 0,05 вiдносно вiдповiдного контролю
третя серiя: культивування мiкроiнкапсульованої тканини аденоми паращитовидної за-
лози людини з надлишковою концентрацiєю вiльного кальцiю (2,0 ммоль/л) призводить до
вiрогiдного (P < 0,05) зниження рiвня паратгормону в живильному середовищi на 3-тю,
6-ту i 9-ту добу вiдповiдно на 49,4, 72,0 i 73,6% порiвняно з базальними показниками цьо-
го ж термiну, що прийнятi за 100% (рис. 4).
Вiдомо, що технологiя мiкроiнкапсуляцiї дозволяє регулювати розмiри альгiнатних мiк-
рокапсул залежно вiд розмiрiв шматочкiв тканини, якi пiдлягають мiкроiнкапсуляцiї [3].
Так, показана прямо пропорцiйна залежнiсть розмiру альгiнатних мiкрокапсул вiд концент-
рацiї в них бiополiмеру, а також обернено пропорцiйна залежнiсть розмiру мiкрокапсул
вiд швидкостi подачi повiтря в генератор мiкрокапсул та вiдстанi мiж вихiдним отвором
генератора мiкрокапсул i поверхнею гелеутворювального розчину [3, 5]. Ранiше нами були
запропонованi методи визначення механiчної та осмотичної стiйкостi альгiнатних мiкро-
капсул, призначених для мiкроiнкапсуляцiї тканин або клiтин, якi дозволяють забезпечити
вiдбiр стабiльних мiкрокапсул, а також показана пряма залежнiсть стабiльностi альгiнатних
мiкрокапсул вiд концентрацiї в них бiополiмеру [6].
Результати наших дослiджень пiдтвердили численнi повiдомлення про здатнiсть натив-
ної та мiкроiнкапсульованої тканини паращитовидної залози людини активно продукувати
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №9 177
паратгормон в умовах in vitro [1, 7–9]. Рiвень секрецiї паратгормону в середовище куль-
тивування вiрогiдно не вiдрiзняється для нативної та мiкроiнкапсульованої тканини пара-
щитовидної залози людини для широкого дiапазону концентрацiй кальцiю в середовищi
(1,62–3,2 ммоль/л) [9]. Враховуючи високi абсолютнi значення гормональної активностi до-
слiджуваної нами аденоми в умовах in vitro (зокрема, середнє значення рiвня паратгормону
в середовищi культивування мiкроiнкапсульованої тканини паращитовидної залози стано-
вить (5828 ± 934) пг/мл), цього цiлком достатньо для ефективного використання органної
культури паратиреоїдної тканини людини, у тому числi i тiєї, що мiститься в напiвпроник-
них мiкрокапсулах, у трансплантологiї при лiкуваннi сталого гiпопаратиреозу. Для порiв-
няння: рiвень паратгормону в кровi пацiєнтiв з хронiчною недостатнiстю нирок i вторинним
гiперпаратиреозом становить (1211 ± 541) пг/мл [10].
Збiльшення концентрацiї вiльного кальцiю в культуральному середовищi вiд 0,5 до
3,0 ммоль/л призводить до пригнiчення секрецiї паратгормону тканиною паращитовидної
залози пацiєнтiв з гiперпаратиреозом приблизно на 50% [11]. 24-годинна iнкубацiя культури
паратиреоцитiв людини з 2 ммоль/л CaCl2 призводить до зниження секрецiї паратгормону
на 50% для нативних клiтин i на 70% для мiкроiнкапсульованих клiтин [12]. У той же час
паратгормон, який паратиреоцити секретують у культуральне середовище та iнтенсивнiсть
метаболiзму якого з певних причин знижена, може чинити негативний вплив на подальшу
секрецiю гормону цими клiтинами [13].
Вплив позаклiтинного iонiзованого кальцiю на функцiональну активнiсть паратирео-
цитiв реалiзується через специфiчнi рецептори кальцiю, якi знаходяться на клiтинах [14].
Головна роль рецепторiв кальцiю полягає в безперервному щохвилинному контролi синтезу
i секрецiї паратгормону залежно вiд концентрацiї iонiв Ca2+, однак механiзм цього процесу
до кiнця ще не вiдомий [14, 15]. При тривалих термiнах спостереження рецептори кальцiю
вiдiграють також iстотну роль у регуляцiї пролiферацiї паратиреоцитiв [15].
Таким чином, показана висока функцiональна активнiсть мiкроiнкапсульованої ткани-
ни аденоми паращитовидної залози людини в умовах in vitro (зокрема, здатнiсть активно
секретувати паратгормон та адекватно реагувати на вплив позаклiтинного кальцiю), що
робить її придатною для використання як трансплантата при компенсацiї гiпофункцiо-
нального стану паратиреоїдної системи.
1. Zimmermann U., Thürmer F., Jork A. et al. A novel class of amitogenic alginate microcapsules for long-
term immunoisolated transplantation // Ann. N.Y. Acad. Sci. – 2001. – 944. – P. 199–215.
2. Пат. 20265 Україна, МПК7 C12N 11/10. Процес приготування водного розчину альгiнату, призначе-
ного для виготовлення мiкрокапсул / I.П. Пастер, М.Д. Тронько. – Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1.
3. Smidsrød O., Skj̊ak-Bræk G. Alginate as immobilization matrix for cells // Trends Biotechnol. – 1990. –
8, No 3. – P. 71–78.
4. Пат. 20743 Україна, МПК7 C12N 11/10. Процес виготовлення альгiнатних капсул / I.П. Пастер,
М.Д. Тронько. – Опубл. 15.02.2007, Бюл. № 2.
5. Пастер I.П. Залежнiсть розмiру альгiнатних капсул вiд умов їх приготування // Доп. НАН Украї-
ни. – 2006. – № 10. – С. 149–152.
6. Тронько М.Д., Пастер I.П. Залежнiсть механiчної та осмотичної стабiльностi альгiнатних капсул
вiд концентрацiї полiмеру // Доп. НАН України. – 2006. – № 11. – С. 167–171.
7. Hasse C., Klock G., Zielke A. et al. Transplantation of parathyroid tissue in experimental hypoparathy-
roidism: in vitro and in vivo function of parathyroid tissue microencapsulated with a novel amitogenic
alginate // Int. J. Artif. Organs. – 1996. – 19, No 12. – P. 735–741.
8. Hasse C., Zielke A., Klock G. et al. First successful xenotransplantation of microencapsulated human
parathyroid tissue in experimental hypoparathyroidism: long-term function without immunosuppression //
J. Microencapsul. – 1997. – 14, No 5. – P. 617–626.
178 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №9
9. Lee C.H., Wang Y. J., Kuo S.M., Chang S. J. Microencapsulation of parathyroid tissue with photosensitive
poly(L-lysine) and short chain alginate-co-MPEG // Artif. Organs. – 2004. – 28, No 6. – P. 537–542.
10. Neyer U., Hoerandner H., Haid A. et al. Total parathyroidectomy with autotransplantation in renal
hyperparathyroidism: low recurrence after intra-operative tissue selection // Nephrol. Dial. Transplant. –
2002. – 17, No 4. – P. 625–629.
11. Ridefelt P., Nygren P., Hellman P. et al. Regulation of parathyroid hormone release in normal and
pathological parathyroid cells exposed to modulators of protein kinase C // Acta Endocrinol. – 1992. –
126, No 6. – P. 505–509.
12. Picariello L., Benvenuti S., Recenti R. et al. Microencapsulation of human parathyroid cells: an “in vitro”
study // J. Surg. Res. – 2001. – 96, No 1. – P. 81–89.
13. Fujimi T., Baba H., Fukase M., Fujita T. Direct inhibitory effect of amino-terminal parathyroid hormone
fragment [PTH(1–34)] on PTH secretion from bovine parathyroid primary cultured cells in vitro // Bi-
ochem. and Biophys. Res. Communs. – 1991. – 178, No 3. – P. 953–958.
14. Brown E.M., MacLeod R. J. Extracellular calcium sensing and extracellular calcium signaling // Physiol.
Rev. – 2001. – 81, No 1. – P. 239–297.
15. Parfitt A.M. The hyperparathyroidism of chronic renal failure: a disorder of growth // Kidney Int. – 1997. –
52. – P. 3–9.
Надiйшло до редакцiї 26.03.2007Iнститут ендокринологiї та обмiну речовин
iм. В.П. Комiсаренка АМН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №9 179
|