СТИМУЛЯЦИЯ АНГИОГЕНЕЗА МАТРИЦАМИ ИЗ ПОЛИКАПРОЛАКТОНА, СОДЕРЖАЩИМИ VEGF

Цель. Оценить выраженность ангиогенеза в месте имплантации матриц из поликапролактона (PCL), содержащих молекулы VEGF, в эксперименте in vivo.

Материалы и методы. Матрицы изготавливали из PCL методом электроспиннинга. Инкорпорирование молекул VEGF в PCL матрицы осуществляли с помощью двухфазного электроспиннинга. Поверхностную структуру всех матриц изучали методом сканирующей электронной микроскопии. Определение динамики выхода ростового фактора из полимерных волокон проводили иммуноферментным анализом. Для оценки биологических свойств PCL и PCL+VEGF матриц их имплантировали внутрибрюшинно крысам популяции Wistar (n=60) сроком на 2, 3 и 4 месяца с последующим проведением гистологических и гистохимических исследований.

Результаты. Исследование показало, что структура PCL матриц значительно меняется после введения в их состав VEGF. Кроме того, был продемонстрирован длительный контролируемый выход молекул ростового фактора из матриц, а также сохранение их биологической активности, о чем свидетельствовало увеличение количества капилляров на матрицах с VEGF по сравнению с контролем после имплантации мелким лабораторным животным.

Заключение. В работе было показано, что матрицы из поликапролактона с VEGF обладают более выраженным проангиогенным эффектом, чем матрицы без ростового фактора. Это делает возможным их применение в тканевой инженерии in vivo.

1. Anderson J. M., Rodriguez A., Chang D. T. Foreign body reaction to biomaterials // Seminars in Immunology. 2008. Vol. 20(2). P. 86–100.

2. Acute thrombogenicity and 4 weeks healing properties of a new stretch-ePTFE graft / H. Parsson [et al.] // European Journal of Vascular Surgery. 1993. Vol. 7(1). P. 63–70.

3. Lee K., Silva E. A., Mooney D. J. Growth factor deliverybased tissue engineering: general approaches and a review of recent developments // J. R. Soc. Interface. 2011. Vol. 8. P. 153–170.

4. Vascular endothelial cell growth factor (VEGF), an emerging target for cancer chemotherapy / S. Shinkaruk [et al.] // Curr. Med. Chem. Anticancer Agents. 2003. Vol. 3. P. 95–117.

5. Han K., Choi M., Chung Y. Site-specific degradation and transport of recombinant human epidermal growth factor (rhEGF) in the rat gastrointestinal mucosa // Int. J. Pharm. 1998. Vol. 168. P. 189–197.

6. Bastian S. E., Walton P. E., Belford D. A. Transport of circulating IGF-I and LR3IGF-I from blood to extracellular wound fluid sites in rats // J. Endocrinol. 2000. Vol. 164. P. 77–86.

7. Enhancement of bone ingrowth by transforming growth factor-β / D. R. Sumner [et al.] // J. Bone Joint Surg. 1995. Vol. 77A. P. 1135–1147.

8. Rao S. V., Anderson K. W., Bachas L. G. Oriented immobilization of proteins // Microchimica Acta. 1998. Vol. 128(3). P. 127–143.

9. Ikada Y. Surface modification of polymers for medical applications // Biomaterials. 1994. Vol. 15(10). P. 725–736.

10. Sharon J. L., Puleo D. A., Immobilization of glycoproteins, such as VEGF, on biodegradable substrates // Acta Biomaterialia. 2008. Vol. 4(4). P. 1016–1023.

11. Greisler H. P. Growth factor release from vascular grafts // Journal of Controlled Release. 1996. Vol. 39(2–3). P. 267–280.

12. In vitro release of dexamethasone or bFGF from chitosan/ hydroxyapatite scaffolds / R. S. Tigli [et al.] // Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. 2009. Vol. 20(13). P. 1899–1914.

13. Sahoo R., Sahoo S., Nayak P. Synthesis and characterization of polycaprolactone – gelatin nanocomposites for control release anticancer drug paclitaxel // European Journal of Scientific Research. 2011. Vol. 48(3). P. 527–537.

14. Electrospun biphasic drug release polyvinylpyrrolidone/ ethyl cellulose core/sheath nanofibers / D. G. Yu [et al.] // Acta Biomaterialia. 2013. Vol. 9. P. 5665–5672.

15. Carmeliet P. VEGF as a key mediator of angiogenesis in cancer // Oncology. 2005. Vol. 69. P. 4–10.

16. Свойства тканеинженерных матриц из поликапролактона, импрегнированных ростовыми факторами VEGF и bFGF / В. В. Севостьянова [и др.] // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2012. Т. 7, № 4. С. 62–67.

17. An introduction to electrospinning and nanofibers / S. Ramakrishna [et al.]. Singapore: World Scientific, 2005. 382 p.

18. Therapeutic angiogenesis in chronically ischemic porcine myocardium: comparative effects of bFGF and VEGF / G. C. Hughes [et al.] // Ann. Thorac. Surg. 2004. Vol. 77. P. 812–818.

19. Attanasio S., Snell J. Therapeutic angiogenesis in the management of critical limb ischemia: current concepts and review // Cardiol. Rev. 2009. Vol. 17. P. 115–120.

20. Polymer carriers for drug delivery in tissue engineering / M. Sokolsky-Papkov [et al.] // Advanced Drug Delivery Reviews. 2007. Vol. 59. P. 187–206.