Влияние гипотермической инкубации аорты неонатальных поросят в консервирующих растворах на присутствие главного ксеногенного эпитопа Gal-α-1,3-Gal

Abstract

Головний ксеноантиген Gal-α-1,3-Gal (эпітоп α-Gal) – галактозний залишок, приєднаний до молекул гліколіпідів і глікопротеїнів на мембранах клітин тварин. Він є основним бар'єром для ксенотрансплантації органів, оскільки його взаємодія з імунною системою людини викликає гіпергостре відторгнення. В роботі вивчено вплив гіпотермічного зберігання (ГЗ) в розчинах НТК, Євро-Коллінз, середовищі DMEM на присутність епітопів α-Gal в тканині аорти неонатальних поросят. За допомогою імуногістохімічного мічення зразків тканини аорти з FITC-коньюгованим ізолектином BSI-B4 показано, що використання низько-калієвих розчинів НТК і DMEM недоцільно для ГЗ аорти, оскільки призводить до часткової деструкції тканини і не впливає на присутність α-Gal епітопів. Високо-калієвий розчин Євро-Коллінз краще підходить для цієї мети, оскільки ГЗ в ньому сприяє зменшенню кількості α-Gal епітопів на клітинах аорти, але не призводить до значних деструктивних змін в структурі тканини на досліджуваному терміні часу. При ГЗ протягом 2 год в розчині Євро-Коллінз спостерігається зменшення забарвлення тканини аорти на 53% в порівнянні з нативними зразками. При подальшій інкубації протягом 7 і 24 год даний показник становить 57 і 69%, відповідно.

Главный ксеноантиген Gal-α-1,3-Gal (эпитоп α-Gal) – галактозный остаток, присоединенный к молекулам гликолипидов и гликопротеинов на мембранах клеток животных. Он является основным барьером для ксенотрансплантации органов, поскольку его взаимодействие с иммунной системой человека вызывает гиперострое отторжение. В работе изучено влияния гипотермического хранения (ГХ) в растворах НТК, Евро-Коллинз, среде DMEM на присутствие эпитопа α-Gal в ткани аорты неонатальных поросят. С помощью иммуногистохимического мечения образцов ткани аорты с FITC-коньюгированным изолектином BSI-B4 показано, что использование низко-калиевых растворов НТК и DMEM нецелесообразно для ГХ аорты, поскольку приводит к частичной деструкции ткани и не влияет на присутствие α-Gal эпитопов. Высоко-калиевый раствор Евро-Коллинз лучше подходит для этой цели, поскольку ГХ в нем способствует уменьшению количества α-Gal эпитопов на клетках аорты, но не приводит к значительным деструктивным изменениям в структуре ткани в исследованный промежуток времени. При ГХ в течение 2 ч в растворе Евро-Коллинз наблюдается уменьшение окрашивания ткани аорты на 53% по сравнению с нативными образцами. При дальнейшей инкубации в течение 7 и 24 ч данный показатель составляет 57 и 69%, соответственно.

The main xenoantigen is a galactose residue Gal-α-1,3-Gal (epitope α-Gal), which attached to molecules of glycolipids and glycoproteins on the membranes of animal cells. It is the main barrier for organ xenotransplantation, since its interaction with the human immune system causes hyperacute rejection. The influence of hypothermic storage (HS) in solutions of HTK, Euro-Collins, DMEM medium on the presence of α-Gal epitope in aorta tissue of neonatal pigs was studied in the work. Using immunohistochemical labeling of aorta tissue with FITC-conjugated BSI-B4 isolectin, it has been shown that HS in the low-potassium solutions HTK and DMEM is unsuitable for the aorta, since it leads to partial tissue destruction and does not affect the presence of α-Gal epitopes. The high-potassium solution Euro-Collins is better suited for this purpose, since HS in it leads to reduce the α-Gal epitopes on the aortic cells, but does not lead to significant destructive changes in the tissue structure during period of study. At HS for 2 h in the Euro-Collins solution, the staining of the aortic tissue is reduced by 53% compared to native samples. With further incubation for 7 and 24 h this index is 57 and 69%, respectively. A decrease in the isolectin binding indirectly indicates a decrease in the presence of the α-Gal epitope under these conditions. Taking into consideration the fact about the reduced presence of the main xenoantigen of the α-Gal epitope in the aortic tissue after HS in the Euro-Collins solution, it seems appropriate to conduct further studies in two directions. First, it is possible to develop protocols for perfusion and short-term storage of organs derived from an α-Gal-deficient transgenic pigs using high-potassium solutions. Secondly, it is necessary to study the physico-chemical basis of this phenomenon. This is important for transplantation practices, in which vascular bioprostheses of porcine origin are widely used, since the issue of possible unmasking of xenoantigens after transplantation remains open.