ВПЛИВ ТЕОРЕТИЧНО ВИЗНАЧЕНОГО РЕЖИМУ КРІОКОНСЕРВУВАННЯ НА ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ СТАН ДЕКОНСЕРВОВАНИХ КЛІТИННИХ СФЕРОЇДІВ

Моісєєв А. І., Божок Г. А.

БІОЛОГІЯ

Наукова стаття

Пошук і оптимізація методів кріоконсервування багатоклітинних об’єктів, зокрема сфероїдів (СФ), є актуальним питанням, вирішення якого дозволить більш ефективне їх використання у біологічних дослідженнях, біотехнології, регенеративній медицині та тканинної інженерії. У представленій роботі було використано режим кріоконсервування, який включав температурно – швидкісні параметри та час насичення СФ у кріозахисному середовищі, визначені раніше шляхом фізико – математичного моделювання на підставі коефіцієнтів проникності молекул води та кріопротектору диметилсульфоксиду (ДМСО). Мета роботи – визначення функціонального стану СФ з клітин лінії L929 після кріоконсервування за режимом, визначеним на основі фізико – математичного моделювання. Експериментальні дослідження проводили на СФ з клітин лінії L929 після кріоконсервування за режимом, визначеним на основі теоретичних розрахунків (експозиція у кріозахисному середовищі впродовж 65 сек, швидкість охолодження 2°С/хв до – 80°С з подальшим зануренням у рідкий азот (–196°С)), у порівнянні з емпірично встановленими режимами (експозиція у кріозахисному середовищі впродовж 10 хвилин, швидкість охолодження 1°С/хв до – 40°С або до – 80°С з подальшим зануренням у рідкий азот). Після розморожування СФ поміщали до умов культивування, після чого вивчали здібність СФ до адгезії та їх метаболічну активність у ММТ – тесті, проліферативну активність клітин, які мігрували зі СФ, та міграторно – проліферативний потенціал у тесті «подряпини» моношару. Встановлено, що усі вищезазначені показники, крім здібності СФ до адгезії, були вище у разі використання СФ, кріоконсервованих за теоретично визначеним режимом, порівняно зі СФ, кріоконсервованими за емпірично підібраними режимами. Таким чином, кріоконсервування за режимом, розрахованим на основі фізико – математичної моделі, призводить до більш ефективного збереження функціональних властивостей (міграції і проліферації клітин) та метаболічного стану (МТТ – тест) СФ після розморожування порівняно з іншими використаними режимами.

сфероїд, клітини лінії L929, кріоконсервування, міграція, проліферація, МТТ тест.

1. Cui X, Hartanto Y, Zhang H. Advances in multicellular spheroids formation. J.R. Soc. Interface. 2017;(127):20160877. DOI: https:// doi.org/10.1098/rsif. 2016.0877.
2. Pinto B, Henriques AC, Silva PM, Bousbaa H. Three‑dimensional spheroids as in vitro preclinical models for cancer research. Pharmaceutics [Internet]. 2020;12:1186. Available from: https://microbialcellfactories.biomedcentral. com/articles/10.1186/ s12934–015–0383–5.
3. Lee JH, Jung DH, Lee DH, Park JK, Lee SK. Effect of spheroid aggregation on susceptibility of primary pig hepatocytes to cryopreservation. Transplant Proc. 2012;44:1015–7.
4. Moisieiev AI, Kovalenko IF, Kovalenko SYe, Bozhok GA, Gordiyenko OI. Dynamika pronykannya dymetylsulʹfoksydu v klityny liniyi L929 i sferoyidy z nykh. Probl Cryobiol Cryomed. 2021;31(4):316–325. DOI: https://doi. org/10.15407/cryo31.04.316. [in Ukrainian].
5. Moisieiev AI, Kovalenko IF, Bozhok GA, Gordiyenko OI. Teoretychni pidkhody do vyznachennya optymalʹnykh rezhymiv kriokonservuvannya klitynnykh sferoyidiv riznykh terminiv kulʹtyvuvannya. Biofi zychnyy visnyk. 2021;46:7–22. DOI: https://doi. org/10.26565/2075–3810–2021–46–01. [in Ukrainian].
6. Moisieiev AI, Bozhok GA, Gorina OL. Porivnyalʹna kharakterystyka tryvymirnoho ta monosharovoho kulʹtyvuvannya pereshcheplyuvanoyi liniyi fi broblastiv L929. Dopovidi Natsionalʹnoyi Akademiyi Nauk Ukrayiny. 2019;8:93–101. DOI: https://doi. org/10.15407/dopovidi2019.08.093. [in Ukrainian].
7. Bozhok GA, Moisieiev AI, Gorina OL, Bondarenko ТP. Morfofunktsionalʹni osoblyvosti fi broblastiv liniyi L929 v umovakh 3D‑kulʹtyvuvannya. Fiziolohichnyy zhurnal. 2019;65(3):34–40. DOI: https://doi.org/10.15407/ fz65.03.034. [in Ukrainian].
8. Tarusin DN, Kireyev VA, Kovalenko SYe, Kovalenko IF, Rozanov LF, Petrenko AYu. Selection of protocols to cryopreserve mesenchymal stromal cells in suspension and alginate microspheres by studying their osmotic responses in 1M DMSO. Probl Cryobiol Cryomed. 2016;26(2):133–144. DOI: https://doi.org/10.15407/cryo26.02.
9. Denker SP, Barber DL. Cell migration requires both ion translocation and cytoskeletal anchoring by the Na- H exchanger NHE 1. J Cell Biol. 2002;159:1087–96. DOI: http://www.jcb.org/cgi/doi/10.1083/jcb.20020805.
10. Salas‑ Oropeza J, Jimenez‑ Estrada M, Perez‑ Torres A, Castell‑ Rodriguez AE, Becerril‑ Millan R, Rodriguez‑ Monroy MA, еt al. Wound healing activity of the essential oil of Bursera morelensis, in mice. Molecules. 2020;25(8):1795. DOI: https://doi: 10.3390/ molecules25081795.

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 2 Том 1 (164), 2022 рік , 100-108 сторінки, код УДК 57.086.13:576.5.016

10.29254/2077-4214-2022-2-1-164-100-108