Оптимізація методу кріоконсервування ядровмісних клітин кордової крові людини з використанням комбінації кріопротектора ДМСО та антиоксиданту N-ацетил-L-цистеїну

Автор(и)

  • Olena E. Makashova Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Lyubov O. Babijchuk Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Oksana L. Zubova Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Pavlo M. Zubov Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo26.04.295

Ключові слова:

кордова кров людини, ядровмісні клітини, активні форми кисню, кріоконсервування, диметилсульфоксид, антиоксиданти, N-ацетил-L-цистеїн

Анотація

У роботі оцінювали ефективніÑÑ‚ÑŒ заÑтоÑÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð°Ð½Ñ‚Ð¸Ð¾ÐºÑиданту N-ацетил-L-циÑтеїну (ÐЦ) Ð´Ð»Ñ ÐºÑ€Ñ–Ð¾ÐºÐ¾Ð½ÑÐµÑ€Ð²ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ ÑдровміÑних клітин кордової крові (ЯВК КК) людини з різними концентраціÑми ендоцелюлÑрного кріопротектора диметил-ÑульфокÑиду (ДМСО). Ð’Ñтановлено, що Ð·Ð±Ñ–Ð»ÑŒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ñ–Ñ— ДМСО (з 2,5 Ñ– 5% до 7,5 Ñ– 10%) та чаÑу екÑпозиції ÑуÑпензії ЯВК КК із кріопротектором (з 15 до 30 хв Ñ– більше) приводило до значного Ð·Ð±Ñ–Ð»ÑŒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ ÐºÑ–Ð»ÑŒÐºÐ¾ÑÑ‚Ñ– клітин із надмірним вміÑтом активних форм киÑню (ÐФК) (з (7,5 ± 0,8)% при 5% ДМСО та 15-хвилинній інкубації до (28,9 ± 3,2)% при 10% ДМСО та 60-хвилинній інкубації), Ð·Ð½Ð¸Ð¶ÐµÐ½Ð½Ñ Ñ—Ñ… життєздатноÑÑ‚Ñ– та збереженнÑ. Ð”Ð¾Ð´Ð°Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ 10 мМ ÐЦ в Ñередовище кріоконÑÐµÑ€Ð²ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ð¿Ñ€Ð¸Ð·Ð²Ð¾Ð´Ð¸Ð»Ð¾ до Ð·Ð¼ÐµÐ½ÑˆÐµÐ½Ð½Ñ ÐºÑ–Ð»ÑŒÐºÐ¾ÑÑ‚Ñ– клітин із надмірним вміÑтом ÐФК Ñ– Ð·Ð±Ñ–Ð»ÑŒÑˆÐµÐ½Ð½Ñ Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð½Ð¸ÐºÑ–Ð² Ñ—Ñ… збереженоÑÑ‚Ñ– та життєздатноÑÑ‚Ñ– на етапі еквілібрації з кріопротектором, а також піÑÐ»Ñ Ð·Ð°Ð¼Ð¾Ñ€Ð¾Ð¶ÑƒÐ²Ð°Ð½Ð½Ñ Ñ– Ð²Ñ–Ð´Ñ–Ð³Ñ€Ñ–Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ ÑуÑпензії ЯВК КК. МакÑимальний ефект був доÑÑгнутий піÑÐ»Ñ Ð´Ð¾Ð´Ð°Ð²Ð°Ð½Ð½Ñ ÐЦ до Ñередовищ із 7,5- Ñ– 10%-ою концентрацією ДМСО. Доведено, що викориÑÑ‚Ð°Ð½Ð½Ñ Ð°Ð½Ñ‚Ð¸Ð¾ÐºÑиданту ÑприÑÑ” підвищенню показників збереженоÑÑ‚Ñ– та життєздатноÑÑ‚Ñ– ЯВК КК в умовах оптимальної концентрації кріопротектора та чаÑу екÑпозиції з ним.

Біографії авторів

Olena E. Makashova, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріоцитології

Lyubov O. Babijchuk, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріоцитології

Oksana L. Zubova, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріоцитології

Pavlo M. Zubov, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріоцитології

Посилання

Armitage S. Cord blood banking standards: autologous versus altruistic. Front Med (Lausanne) 2015; 2: 94. CrossRef

Babijchuk L.A., Makashova O.Ye., Zubov P.M., Zubova O.L. Estimation of antioxidant properties of N-acetyl-L-cysteine during cord blood cryopreservation with DMSO. In: Advances in cell biology and biotechnology: Proceedings of the International Conference of Ukrainian Society of Cell Biology; 2015 Oct 11–13; Lviv.

Babijchuk L.A., Makashova O.Ye., Zubova O.L. et al. Using of N-acetyl-L-cysteine antioxidant for increasing in cord blood nucleated cells recovery and viability cryopreserved with DMSO. Proceedings of Conference on Actual Questions of Transfusiology and Clinical Medicine; 2015 Oct 6-7; Kirov. p. 32–35.

BabÑ–jchuk L.O., Grischenko V.І., GurÑ–na T.M. et al., inventors. Cryopreservation method of cord blood nucleated cells including hematopoietic stem cells. Patent of Ukraine â„– 92227, IPC Ð01N1/02. 2010 Oct 11.

Ballen K., Gluckman E., Broxmeyer H.E. Umbilical cord blood transplantation: the first 25 years and beyond. Blood 2013; 122(4): 491–498. CrossRef PubMed

Baust J.G., Gao D., Baust J.M. Cryopreservation: An emerging paradigm change. Organogenesis 2009; 5 (3): 90–96. CrossRef PubMed

Chen G., Yue A., Ruan Z. et al. Comparison of the effects of different cryoprotectants on stem cells from umbilical cord blood. Stem Cells Int 2016; (2016): 1396783–1396790. CrossRef

Chen X., Zhong H. Z, Xu Z. et al. 2',7'-Dichlorodihydrofluorescein as a fluorescent probe for reactive oxygen species measurement: Forty years of application and controversy. Free Radic Res 2010; 44(6): 587–604. CrossRef PubMed

Davis J.M., editor. Basic cell culture. A practical approach. Oxford University Press, Oxford; 2002.

Fiorentini C., Falzano L., Rivabene R. et al. N-acetylcysteine protects epithelial cells against the oxidative imbalance due to Clostridium difficile toxins. FEBS Letters 1999; 453(1–2): 124–128. CrossRef

Fry L.J., Querol S., Gomez S.G. et al. Assessing the toxic effects of DMSO on cord blood to determine exposure time limits and the optimum concentration for cryopreservation. Vox Sang 2015; 109(2): 181–190. CrossRef PubMed

Gluckman E. History of cord blood transplantation. Bone Marrow Transplantation 2009; 44(10): 621–626. CrossRef PubMed

Hayakawa J., Joyal E.G., Gildner J.F. et al. 5% dimethyl sulfoxide (DMSO) and pentastarch improves cryopreservation of cord blood cells over 10% DMSO. Transfusion 2010; 50(10): 2158–2166. CrossRef PubMed

Lafolla M.A., Tay J., Allan D.S. Transplantation of umbilical cord blood-derived cells for novel indications in regenerative therapy or immune modulation: a scoping review of clinical studies. Biol Blood Marrow Transplant 2014; 20(1): 20–25. CrossRef PubMed

Khomenko V.I., Bychkov V.V., Bazyka D.A. State of development of hematopoietic stem cell transplantation in Еurope and world. Lik Sprava 2014; 7–8: 117–121.

Kim K.M., Huh J.Y., Hong S.S., Kang M.S. Assessment of cell viability, early apoptosis, and hematopoietic potential in umbilical cord blood units after storage. Transfusion 2015; 55(8): 2017–2022. CrossRef PubMed

Makashova E.Ye., Zubova O.L., Zubov P.M. Use of N-Acetyl-L-Cysteine antioxidant in cryopreservation of cord blood nucleated cells. Problems of Cryobiology and Cryomedicine 2016; 26(2): 183. CrossRef

Millea P.J. N-acetylcysteine: multiple clinical applications. Am Fam Physician 2009; 80(3): 265–269. PubMed

Mitrus I., Smagur A., Giebel S. et al. A faster reconstitution of hematopoiesis after autologous transplantation of hematopoietic cells cryopreserved in 7.5% dimethyl sulfoxide if compared to 10% dimethyl sulfoxide containing medium. Cryobiology 2013; 67(3): 327–331. CrossRef PubMed

Passweg J.R., Baldomero H., Bader P. et al. Hematopoietic stem cell transplantation in Europe 2014: more than 40 000 transplants annually. Bone Marrow Transplant 2016; 51(6): 786–792. CrossRef PubMed

Ray P.D., Huang B.W., Tsuji Y. Reactive oxygen species (ROS): homeostasis and redox regulation in cellular signaling. Cell Signal 2012; 24(5): 981–990. CrossRef PubMed

Rocha V., Labopin M., Sanz G. et al. Transplants of umbilical-cord blood or bone marrow from unrelated donors in adults with acute leukemia. En Engl J Med 2004; 351 (722): 2276–2285. CrossRef PubMed

Rushworth G.F., Megson I.L. Existing and potential therapeutic uses for N-acetylcysteine: the need for conversion to intracellular glutathione for antioxidant benefits. Pharmacol Ther 2014; 141(2): 150–159. CrossRef PubMed

Schmid I.W., Krall J., Uittenbogaart C.H. Dead cell discrimination with 7-amino-actinomycin D in combination with dual color laser flow cytometry. Cytometry 1992; 13: 204–208. CrossRef PubMed

Soh N. Recent advances in fluorescent probes for the detection of reactive oxygen species. Anal Bioanal Chem 2006; 386(3): 532–543. CrossRef PubMed

Thannickal V.J., Fanburg B.L. Reactive oxygen species in cell signaling. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2000; 279(6): 1005–1028. PubMed

Wang L.L., Jin L., Xu H.M., Hao Y.W. Correlation between reactive oxygen species of cryopreserved peripheral blood mononuclear cells and expression of homing adhesion molecules on peripheral blood hematopoietic stem/progenitor cells. Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi 2012; 20(6): 1452–1456.

Wardman P. Fluorescent and luminescent probes for measurement of oxidative and nitrosative species in cells and tissues: progress, pitfalls, and prospects. Free Radic Biol Med 2007; 43(7): 995–1022. CrossRef PubMed

Downloads

Опубліковано

2016-12-23

Як цитувати

Makashova, O. E., Babijchuk, L. O., Zubova, O. L., & Zubov, P. M. (2016). Оптимізація методу кріоконсервування ядровмісних клітин кордової крові людини з використанням комбінації кріопротектора ДМСО та антиоксиданту N-ацетил-L-цистеїну. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 26(4), 295–307. https://doi.org/10.15407/cryo26.04.295

Номер

Розділ

Теоретична та експериментальна кріобіологія