Search academic texts

Registration Number

0823U101900, PhD dissertation

Title

The estimation of immunological mechanisms after the action of complex exogenous factors (photoirradiation, exosomes, nanoparticles) on the experimental inflammation model

Author

Kateryna Bychenko,

popup.head Olena Klimova
popup.opponent Ihor Ionov
popup.opponent Nataliia Sybirna
popup.opponent Oksana Knysh
popup.review Olha Avksentieva

Status

Доктор філософії, 091, Біологія та біохімія

Date

17-01-2024

Description

Дисертацію присвячено дослідженню механізмів впливу фізичних та біологічних факторів на імунорезистентність в умовах індукції експериментального запалення та оцінки ступеня цитотоксичності наночастинок діоксиду церію різних розмірів та різної концентрації як хімічний фактор для комплексного застосування при запальній реакції. Існує проблема корекції імунометаболічних показників при хронічних запальних реакціях. Має фундаментальний та практичний інтерес з'ясування того, як екзогенні фактори (фізичні, хімічні, біологічні) впливають на запальний процес. Метою роботи було вивчення механізмів біологічних ефектів та дії різних довжин хвиль фотоопромінення на стадії запального процесу, екзосом мезенхімальних стовбурових клітин на стимуляцію проліферативного потенціалу імунокомпетентних клітин у культурі in vitro та визначення ступеня цитотоксичності наночастинок діоксиду церію різних характеристик за допомогою біо Завданнями роботи було: 1. Вивчення біологічних ефектів та механізмів фотоопромінення різних довжин хвиль (λ = 660 нм, λ = 530 нм, λ = 470 нм) на різних стадіях запального процесу. 2. Оцінка потенційної можливості екзосом, що містить екзометаболіти мезенхімальних стовбурових клітин, стимулювати проліферативний потенціал імунокомпетентних клітин пацієнтів із хронічним запаленням. 3. Визначення ступеня цитотоксичності наночастинок діоксиду церію різних розмірів та концентрацій за допомогою біоіндикатора D. viridis з метою їхнього практичного застосування. 4. Оцінка імунокоректуючих ефектів світлової дії різних довжин хвиль (λ=660 нм, λ=530 нм, λ=470 нм) у пацієнтів із хронічним запальним процесом на тлі цукрового діабету II типу. У роботі використали три експериментальні моделі. Модель I - використовували для оцінки ефектів фотоопромінення тварин різними довжинами хвиль (λ = 660 нм, 530 нм, 470 нм) на всіх етапах запального процесу (інфільтрації, альтерації, ексудації та регенерації, проліферації). Було проведено експеримент на лабораторних тваринах. У роботі було проведено оцінку змін імунних маркерів до і після фотоопромінення різними довжинами хвиль кожного етапу запального процесу. Модель II – використовували для оцінки можливої активуючої дії екзосом на проліферативну активність лейкоцитів периферичної крові in vitro для обґрунтування адресного застосування екзосом з метаболітами прогенераторних стовбурових клітин. Модель ІІІ – оцінка цитотоксичної активності наночастинок діоксиду церію різної концентрації та різних розмірів (2 нм – 0,1 М; 3-4 нм – 0,2 М; 6 нм – 0,1 М) з використанням клітинного біоіндикатора D. viridis. При дії негативних факторів різного ступеня цитотоксичності визначали морфо-функціональні порушення клітин тест-системи: зміна форми клітин, накопичення включень, втрата джгутика, зміна характеру та напрямки руху, утворення агрегатів, виділення екзометаболітів. На моделі ЛПС-індукованого перитоніту вивчали імунорезистентність на стадіях тривалого запального процесу після дії різних довжин хвиль. Активація вродженого імунітету була виявлена на першому етапі запалення (інфільтрації) після дії червоного світла (λ = 660 нм) у експериментальних тварин із індукованою запальною реакцією показники були вищими, ніж у тварин групи порівняння із запаленням без фотовпливу. Зелене світло (λ = 530 нм) призводило до нормалізації показників клітинного імунітету та зниження показників гуморального імунітету на другому етапі запалення (регенерації). Синє світло (λ = 470 нм) сприяло зниженню показників імунітету, що вивчаються, на третьому етапі запалення (проліферації). Виявлено виражену стимулюючу дію екзосом стовбурових клітин на проліферативну активність порівняно з мітогеном ФГА у культурі лейкоцитів пацієнтів із хронічними запальними процесами. Як хімічний фактор застосовували наночастинки та вивчали потенційну цитотоксичність наночастинок (як хімічний фактор) діоксиду церію різного розміру та концентрації. Наночастинки діоксиду церію малого розміру (2 нм) у концентрації 0,1 М не виявляли цитотоксичної дії, про що свідчив нормальний рівень коефіцієнта цитотоксичності щодо контролю. Після інкубації клітин D. viridis з діоксидом церію максимального розміру (6 нм) тієї ж концентрації (0,1 М) спостерігали виражені цитотоксичні ефекти щодо клітин біоіндикатора. Проведені дослідження дозволили: обґрунтувати імунологічні механізми біологічних ефектів після фотоопромінення різними довжинами хвиль на етапи запалення; оцінити дію екзосом стовбурових клітин як активаторів проліферативного потенціалу в культурі клітин та з'ясувати ступінь цитотоксичності наночастинок діоксиду церію з різними характеристиками для розробки показань до їхнього спільного застосування.