ROLE OF CALCIUM-PHOSPHATE BIONS IN PATHOGENESIS OF ATHEROSCLEROSIS: TOXICITY FOR ENDOTHELIUM


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To assess the toxicity of calcium-phosphate bions (CPB) for epithelium in vitro and in vivo . Materials and methods. Artificial CPB synthesis, standard methods for cell culturing, phase-contrast microscopy, transmission electronic microscopy, annexin-V/7-aminoactinomycin D-test, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-il)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT-test), immune-enzyme assay, original experimental model of rat aortal angioplasty using balloons for coronary angioplasty, hematoxylin-eosin stain and Van Gieson’s stain, histological analysis, statistical analysis were used. Results. CPB were internalized by endothelial cells of the EA.hy 926 line. The share of cells exposed to late apoptosis/necrosis was significantly higher, whereas, the share of bioplasts was significantly lower in the cultures of CPB-exposed cells as compared to the control cultures; no dose-dependence was revealed. The levels of interleukin-6 and interleukin-8 were significantly higher in the supernatant from CPB-exposed cells versus the control cultures. There was also observed a significant hyperplasia of intima in 3 CPB- exposed rats, but not in the controls. The intima to media ratio in the abdominal aorta wall was also significantly higher in CPB-exposed rates in comparison with the control rats. Conclusions. Calcium-phosphate bions have a toxic effect on endothelial cells.

About the authors

A G Kutikhin

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

Email: antonkutikhin@gmail.com
младший научный сотрудник лаборатории геномной медицины отдела экспериментальной и клинической кардиологии

E A Velikanova

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

D E Filipiev

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории реконструктивной хирургии отдела мультифокального атеросклероза

R A Mukhamadiyarov

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории новых биоматериалов отдела экспериментальной и клинической кардиологии

V G Matveeva

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

L V Antonova

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией клеточных технологий отдела экспериментальной и клинической кардиологии

A S Golovkin

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний

доктор медицинских наук, заведующий отделом экспериментальной и клинической кардиологии

D M Russakov

Кемеровский государственный университет

заведующий лабораторией электронной микроскопии кафедры экспериментальной физики физического факультета

E V Grigoriev

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний Кемеровская государственная медицинская академия

доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной и лечебной работе

E B Brusina

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний Кемеровская государственная медицинская академия

доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой эпидемиологии

O L Barbarash

Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний Кемеровская государственная медицинская академия

доктор медицинских наук, профессор, директор]

References

  1. Кутихин А. Г., Великанова Е. А., Глушкова Т. В., Ефимова О. С., Попова А. Н., Малышева В. Ю., Владимиров А. А., Созинов С. А., Руссаков Д. М., Гутаковский А. К., Живодков Ю. А., Демидов Е. А., Пельтек С. Е., Долганюк В. Ф., Бабич О. О., Фролов А. В., Мухамадияров Р. А., Долгов В. Ю., Григорьев Е. В., Брусина Е. Б., Барбараш О. Л. Сходство минералоорганических наночастиц, выделенных из атеросклеротических бляшек, и искусственно синтезированных минерало-органических наночастиц. Медицина в Кузбассе 2015; 4: 57-63.
  2. Apostolakis S., Vogiatzi K., Amanatidou V., Spandidos D. A. Interleukin 8 and cardiovascular disease. Cardiovasc. Res. 2009; 84: 353-360.
  3. Edgell C. J., McDonald C. C., Graham J. B. Permanent cell line expressing human factor VIII-related antigen established by hybridization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1983; 80: 3734-3737.
  4. Hartman J., Frishman W. H. Inflammation and atherosclerosis: a review of the role of interleukin-6 in the development of atherosclerosis and the potential for targeted drug therapy. Cardiol. Rev. 2014; 22: 147-151.
  5. Peng H. H., Wu C. Y., Young D., Martel J., Young A., Ojcius D. M., Lee Y. H., Young J. D. Physicochemical and biological properties of biomimetic mineralo-protein nanoparticles formed spontaneously in biological fluids. Small 2013; 9: 2297-2307.
  6. Sin'kov M. A., Filip'ev D. E., Sevost'yanova V. V., Velikanova E. A., Burago A. S., Ganyukov V. I. Experimental model of rat aorta angioplasty with a Paclitaxel releasing balloon catheter. Bull. Exp. Biol. Med. 2014; 156: 413-415.
  7. Smith E. R., Hanssen E., McMahon L. P., Holt S. G. Fetuin-A-containing calciprotein particles reduce mineral stress in the macrophage. PLoS One 2013; 8: e60904.
  8. Tabas I., García-Cardeña G., Owens G. K. Recent insights into the cellular biology of atherosclerosis. J. Cell. Biol. 2015; 209: 13-22.
  9. Wu C. Y., Young L., Young D., Martel J., Young J. D. Bions: a family of biomimetic mineralo-organic complexes derived from biological fluids. PLoS One 2013; 8: e75501.
  10. Zhang M. J., Liu S. N., Xu G., Guo Y. N., Fu J. N., Zhang D. C. Cytotoxicity and apoptosis induced by nanobacteria in human breast cancer cells. Int. J. Nanomedicine 2014; 9: 265-271.
  11. Zhang M., Yang J., Shu J., Fu C., Liu S., Xu G., Zhang D. Cytotoxicity induced by nanobacteria and nanohydroxyapatites in human choriocarcinoma cells. Nanoscale Res. Lett. 2014; 9: 616.

Copyright (c) 2015 Kutikhin A.G., Velikanova E.A., Filipiev D.E., Mukhamadiyarov R.A., Matveeva V.G., Antonova L.V., Golovkin A.S., Russakov D.M., Grigoriev E.V., Brusina E.B., Barbarash O.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies