Воздействие кремнийсодержащих соединений на развитие доимплантационных эмбрионов Bos taurus

В наномасштабном состоянии многие вещества приобретают уникальные свойства, становятся биологически более активными, что открывает новые возможности их использования в области фармакологии и ветеринарии. Тем не менее, механизмы влияния наноматериалов на биологические объекты до сих пор остаются невыясненными [3]. Целью настоящего исследования - оценка эффектов кремнийсодержащих соединений наночастиц высокодисперсного кремнезёма (ВДК) и диметилглицеролата кремния (ДМГК) на оплодотворение донорских ооцитов и развитие доимплантационных эмбрионов коров in vitro. Объектом исследования служили ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК), аспирированные из фолликулов яичников коров. Культивирование ооцитов проводилось в среде ТС-199 с глутамаксом-1 (Gibco, Invitrogen Co., Scotland, UK) с добавлением 25 мМ пирувата натрия, 100 ME/мл пенициллина G, 100 мкг/мл стрептомицина, 1 мкг/мл β-эстрадиола, 10 нг/мл ФСГ и 10% фетальной бычьей сыворотки (Gibco, Invitrogen Co.). Состав сред экспериментальных групп дополняли наночастицами ВДК (Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко НАН Украины, Украина) и ДМГК (Институт органического синтеза им. И.Я. Постовского, Россия) в концентрациях 0.001%, 0.2% или 0.4% от объема среды, соответственно. В результате исследований не обнаружено достоверных различий в уровне раздробившихся зигот и доле эмбрионов, достигших стадии бластоцисты при культивировании ооцитов контрольной группы и ооцитов, созревших в присутствии 0,2% и 0,4% ДМГК. Введение в среду культивирования гамет наночастиц ВДК обеспечило значительный рост уровня оплодотворяемости ооцитов и доли эмбрионов, достигших заключительной стадии доимплантационного развития - бластоцисты (78% и 39%, соответственно, P<0.001, P<0.005, P<0.05). В целом полученные данные свидетельствуют о целесообразности использования наночастиц ВДК для модернизации системы дозревания донорских ооцитов коров путём его введения в среды для культивирования. Отсутствие цитоксиче-ского эффекта ДМКГ предполагает возможность его использования в качестве компонента структурирования 3D систем для культивирования женских гамет.

эмбрион, высокодисперсный кремнезём, диметилглицеролат кремния, Bos taurus, embryo, highly dispersed silica, dimethyl silicon glycerate, Bos taurus

1. Бойцева Е.Н., Бычкова Н.В., Кузьмина Т. И. Влияние наночастиц высокодисперсного кремне зема на апоптоз сперматозоидов Bos taurus// Цитология. - 2017. - №5. Т.59. - С. 375-380.

2. Ковтун C.I., Щербак О.В., Галаган Н.П., Троцький П. А. Застосування наночастинок діоксидукремнію в технології формування ембріонів свиней in vitro// Збірник наукових праць «Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології». - 2017.- № 2. Т.15. - С. 381-388

3. Кубанова А.А. Перспективы практического использования наночастиц в дерматологии // Вестник дерматологии и венерологии. - 2016.-№2. - С. 15-20.

4. Кузьмина Т.И., Новичкова Д.А., Епишко О. А., Чистякова И.В. Эффекты наночастиц высокодисперсного кремнезема на статус хроматина соматических клеток фолликулов свиней// Ветеринария. - 2017. - №2. - C.43-45.

5. Новичкова Д.А., Кузьмина Т.И. Влияние диметилглицеролата кремния и глицерина на экспансию кумулюсных клеток ооцитов Sus scrofa domesticus // Сборник тезисов VI Молодежной конференции по молекулярной и клеточной биологии Института цитологии РАН. Санкт-Петербург. - 2018. - С. 78-79.

6. Патент RU2589902C1, 10.07.2016. Препарат и способ его применения при эндометритах у коров// Патент России № RU2589902C1, 2016/ Хонина Т.Г., Чарушин В.Н., Ряпосова М.В.

7. Щербак О.В., Осипчук О.С., Ковтун С.И., Дзиюк В.В. Применение наноматериалов в эмбриогенетических системах in vitro получения эмбрионов свиней //Факторы экспериментальной эволюции. - 2015. - T.17. - С. 164-168.

8. Manavitehrani I, Schindeler A, Parviz M. Mesoporous Silica Nanoparticles: Synthesis, Modification and Applications// Nanomed Nanotechnol. -2018. - V.3 (2): 000136

9. Tibbitt M.W., Engineering a 3D-Bioprinted Model of Human Heart Valve Disease Using Nanoindentation-Based Biomechanics// Nanomaterials. - 2018. - № 8(5). - Р. 296.