УДК 617.713–089.843:547.962.9:544.641 

https://doi.org/10.31288/oftalmolzh201554245

Антивірусні властивості колагенового еквіваленту рогівки з впровадженою системою постійної доставки протиінфекційного пептиду LL37 

О. І. Бузник, зав. відділенням відновлювально-реконструктивної мікрохірургії опіків ока, к.мед.н.1; Ч.-Ж. Лі, інженер-дослідник, Ph.D.2, М. М. Іслам, аспірант3; Н. В. Пасєчнікова, директор Інституту, чл.-кор. НАМН України1; М. Гріффіт, зав. центром, Ph.D.2 

1 ДУ «Інститут очних хвороб і тканинної терапії ім. В. П. Філатова НАМН України», м. Одеса, Україна 

2 Центр інтегративної регенеративної медицини, відділ клінічної та експериментальної медицини, Лінчьопінгський університет, м. Лінчьопінг, Швеція 

3 Каролінський інститут, м. Стокгольм, Швеція 

E-mail: a_buznik@bk.ru

Цель. Оценить антивирусные свойства коллагенового эквивалента роговицы (КЭР) с системой постоянной доставки (СПД) антиинфекционного пептида (АИП) LL37 in vitro. 

Материалы и методы. АИП LL37 был инкапсулирован в кремниевые наночастицы (КНЧ) под действием магнитного поля. КНЧ с LL37 внедрялись в КЭР во время его изготовления путем создания взаимопроникающих сетей из коллагена І типа и фосфорилхолина. Антивирусные свойства композитного КЭР оценивали в отношении вируса простого герпеса І типа (ВПГ) методом подсчета колониеобразующих единиц (КОЕ). 

Результаты. При добавлении КЭР с СПД LL37 к культуре клеток роговичного эпителия человека (КРЭЧ), инфицированными ВПГ, концентрация вируса составила <50 КОЕ/мл через 24 ч и 39333,3±9291,6 КОЕ/мл через 72 ч культивации. Концентрация ВПГ в среде для культивации КРЭЧ без лечения составила 2800±1928,7 КОЕ/мл и 221666,7±36855,6 КОЕ/мл через 24 ч и 72 ч культивации соответственно (p24ч = 0,039, p72ч = 0,063). В случае добавления ВПГ к КРЭЧ, предварительно культивированными с композитным КЭР, концентрация вируса составила 666,7±381,9 КОЕ/мл через 24 ч и 2133,3±321,4 КОЕ/мл через 72 ч. В контроле без лечения концентрация ВПГ была 5х105±1х105 КОЕ/мл через 24 ч и 19,3х106±4,3х106 КОЕ/мл через 72 ч (p24ч = 0,032, p72ч = 0,027). 

Выводы. При блокировании распространения ВПГ в КРЭЧ in vitro КЭР с СПД LL37 хорошо останавливал развитие инфекции в течение 24 ч культивации. В случае использования КЭР для профилактики возникновения инфекции его действие было эффективным и через 24, и через 72 ч культивации. 

Ключові слова: штучна рогівка, система постійної доставки, протиінфекційний пептид LL37, вірус простого герпесу 

Ключевые слова: искусственная роговица, система постоянной доставки, противоинфекционный пептид LL37, вирус простого герпеса

Література 

1. Бузник О. І. Система постійної доставки протиінфекційного пептиду LL37 — потенційний новітній метод лікування очних інфекцій. Повідомлення 1. Тестування різних нано- та мікрочасток у якості носіїв LL37 / О. І. Бузник // Офтальмол. журн. — 2014. — № 2. — С. 17–21. 

2. Бузник О. І. Колагеновий еквівалент рогівки з впровадженою системою постійної доставки протиінфекційного пептиду LL37 / О. І. Бузник, Н. В. Пасєчнікова, С. А. Якименко, М. М. Іслам, М. Гріффіт // Офтальмол. журн. — 2015. — № 1. — С. 110–114. 

3. Іслам М. М. Cистема постійної доставки протиінфекційного пептиду LL37 — потенційний новітній метод лікування очних інфекцій. Повідомлення 2. Противірусна активність LL37, що інкапсульований у кремнієві наночастки / М. М. Іслам, М. Гріффіт, О. І. Бузник // Офтальмол. журн. — 2014. — № 3. — С. 53–57. 

4. Пасєчнікова Н. В. Система постійної доставки протиінфекційного пептиду LL37 — потенційний новітній метод лікування очних інфекцій. Повідомлення 3. Протимікробна активність LL37, що інкапсульований у кремнієві наночастки / Н. В. Пасєчнікова, С. А. Якименко, О. І. Бузник [та ін.] // Офтальмол. журн. — 2014. — № 5. — С. 4–8. 

5. Araki-Sasaki K. An SV40-immortalized human corneal epithelial cell line and its characterization / K. Araki-Sasaki, Y. Ohashi, T. Sasabe, [et al.] // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. — 1995. — Vol. 36. — P. 614–621. 

6. Donadio S. Antibiotic discovery in the twenty-first century: Current trends and future perspectives / S. Donadio, S. Maffioli, P. Monciardini, M. Sosio, D. Jabes // J. Antibiot. (Tokyo). — 2010. — Vol. 63 (№ 8). — P. 423–430. 

7. Ejercito P. M. Characterization of herpes simplex virus strains differing in their effects on social behaviour of infected cells / P. M. Ejercito, E. D. Kieff, B. Roizman // J. Gen. Virol. — 1968. — Vol. 2. — P. 357–364. 

8. Fagerholm P. A biosynthetic alternative to human donor tissue for inducing corneal regeneration: 24-month follow-up of a phase 1 clinical study / P. Fagerholm, N. S. Lagali, K. Merrett, [et al.] // Sci. Transl. Med. — 2010. — Vol. 2. — P. 46ra61. 

9. Gordon Y. J. Human cathelicidin (LL-37), a multifunctional peptide, is expressed by ocular surface epithelia and has potent antibacterial and antiviral activity / Y. J. Gordon, L. C. Huang, E. G. Romanowski, [et al.] // Curr. Eye Res. — 2005. — Vol. 30 (№ 5). — P. 385–394. 

10. Griffith M. Regenerative approaches as alternatives to donor allografting for restoration of corneal function / M. Griffith, N. Polisetti, L. Kuffova, [et al.] // Ocul. Surf. — 2012. — Vol. 10 (№ 3). — P. 170–183. 

11. Izquierdo-Barba I. Incorporation of antimicrobial compounds in mesoporous silica film monolith / I. Izquierdo-Barba, M. Vallet-Reg?, N. Kupferschmidt, [et al.] // Biomaterials. — 2009. — Vol. 30, № 29. — P. 5729–5736. 

12. Liu W. Collagen-phosphorylcholine interpenetrating network hydrogels as corneal substitutes / W. Liu, C. Deng, C. R. McLaughlin, [et al.] // Biomaterials. — 2009. — Vol. 30. — P. 1551–1559. 

13. Lyall D. A. Long term visual outcomes, graft survival and complications of deep anterior lamellar keratoplasty in patients with herpes simplex related corneal scarring / D. A. Lyall, S. Tarafdar, M. J. Gilhooly, F. Roberts, K. Ramaesh // Br. J. Ophthalmol. — 2012. — Vol. 96. — P. 1200–1203. 

14. Pasyechnikova N. Collagen-based bioengineered substitutes of donor corneal allograft implantation: assessment and hypotheses / N. Pasyechnikova, V. Vit, M. Leus, [et al.] // Med. Hypothesis Discov. Innov. Ophthalmol. — 2012. — Vol. 1 (№ 1). — P. 10–13. 

15. Sharma N. Therapeutic keratoplasty for microbial keratitis / N. Sharma, R. Sachdev, V. Jhanji, [et al.] // Curr. Opinion Ophthalmol. — 2010. — Vol. 21. — P. 293–300.