Содержание и архив номеров
2019 г., № 3 СЕНТЯБРЬ
Оценка взаимодействия материалов на основе магния с клетками крови и культурой диплоидных клеток человека in vitro
Исследовали морфофункциональные свойства клеток человека при контакте с материалами на основе магния. Использовали три типа материалов: чистый магний (Mg), магниевый сплав, легированный иттрием, неодимом и цирконием (Mg-Y-Nd-Zr), магниевый сплав, легированный цинком и кальцием (Mg-Zn-Ca). Материалы помещали в кровь доноров и в культуру мультипотентных мезенхимных стромальных клеток, общее время экспозиции составляло 3 сут. Исследуемые материалы in vitro не вызывали массового разрушения эритроцитов и лейкоцитов человека, однако при этом наблюдалось постепенное снижение их структурной целостности. Во всех случаях через 6 ч экспозиции отмечена спонтанная агрегация тромбоцитов. В присутствии чистого магния и сплава Mg-Zn-Ca это сопровождалось снижением уровня тромбоцитов с гранулами. Через 24 ч во всех опытах значительная часть тромбоцитов дегранулировала, через 72 ч все тромбоциты не содержали гранул. Одновременно с этим наблюдалось формирование крупных агрегатов до 60 мкм в диаметре. В культуре стромальных клеток через 1 сут все материалы на основе магния вызывали нарушение структурной целостности клеток без выраженного угнетения способности к пролиферации. Структурная целостность стромальных клеток частично восстанавливалась к 3-м суткам культивирования. Изученные материалы Mg, Mg-Y-Nd-Zr и Mg-Zn-Ca не обладают значительной токсичностью, однако оказывают выраженное проагрегантное действие, способны стимулировать спонтанную дегрануляцию тромбоцитов и вызывают снижение жизнеспособности диплоидных клеток in vitro.
Ключевые слова: магний, сплавы, клетки, морфофункциональный статус, пролиферация
Адрес для корреспонденции: mcsimmc@yandex.ru Макаров М.С.
Interaction of magnesium-based materials with human blood cells and culture diploid cells in vitro
We studied morphofunctional properties of human blood cells and diploid culture cells, exposed to different types of magnesium materials: pure magnesium (Mg), magnesium–yttrium–neodymium–zirconium alloy (Mg-Y-Nd-Zr) and magnesium–zinc–calcium alloy (Mg-Zn-Ca). The materials were incubated with donor blood and mesenchymal multipotent stromal cells (MMSC) during 3 days. Magnesium-based materials did not cause prominent failure of human erythrocytes and leucocytes in vitro, but stimulated prolonged decay of their structural integrity. In all experiments, spontaneous platelet aggregation was observed after 6 hours. In presence of Mg and Mg-Zn-Ca alloy it was accompanied with reduction of platelets with granules. After 24 hours exposure with all three materials the substantial platelet degranulation occurred, eventually leading to total platelet degranulation after 72 hours, which was followed by formation of large aggregates (60 µm). In MMSC culture all materials reduced structural integrity of cells at 24 hours, but did not significantly inhibit cells′ proliferation. Structural integrity of MMSC had a tendency to restoration within 3 days of incubation. All studied materials (Mg, Mg-Y-Nd-Zr and Mg-Zn-Ca) seemed to be low-toxic for human cells during short-term contact, but could stimulate platelet aggregation and spontaneous degranulation and reduced the viability of diploid cells in vitro.
Key Words: magnesium, alloys, cells, morphofunctional rate, proliferation