Кріоконсервування сім’яних канальців щурів із застосуванням біополімерів та повільного неконтрольованого охолодження

Abstract

Одним із сучасних напрямків медико-біологічних досліджень є застосування новітніх біоматеріалів і кріобіологічніх технологій з метою збереження фертильності, особливо за необхідності проведення цитотоксичної терапії. Існуючі протоколи кріоконсервування тестикулярної тканини потребують подальшої оптимізації та удосконалення. У роботі проведено порівняльну оцінку впливу біополімерів (бичачий сироватковий альбумін, колагеновий і фібриновий гелі) в комбінації з 0,6 М диметилсульфоксидом або 0,7 М гліцерином на морфофункціональні характеристики сім’яних канальців статевонезрілих щурів після кріоконсервування з використанням повільної неконтрольованої швидкості охолодження до –70°С впродовж 40 хв та наступним зануренням зразків у рідкий азот. На основі результатів аналізу показників життєздатності, загальної активності лактатдегідрогенази, МТТ-тесту та гістоморфометричних даних (ступінь ретракції клітин, частота десквамації епітелію, кількість клітин із конденсованим ядром, наявність дефектів сперматогенного шару) встановлено, що найбільш оптимальним із усіх досліджених комбінацій біополімерів та кріопротекторів було поєднання фібринового гелю з 0,7 М гліцерином. Отримані дані можуть використовуватися для обґрунтування та розробки ефективних методик кріоконсервування сім’яних канальців людини з використанням біополімерів. / / / / / / / / / One of the current trends in biomedical research is the use of novel biological products and cryotechniques to maintain fertility, especially in case of planned cytotoxic therapy. Existing protocols of testicular tissue cryopreservation require further optimization and improvement. This study represents a comparative evaluation of the effect of biopolymers (bovine serum albumin, collagen and fibrin gel) in combination with either 0.6M dimethylsulfoxide or 0.7 M glycerol on morphofunctional characteristics of seminiferous tubules of immature rats after cryopreservation using slow non-controlled cooling down to 70°C for 40 min with following immersing the samples into liquid nitrogen. Based on the results of the analysis of viability, total activity of lactate dehydrogenase, MTT-test and histomorphometric data (cell retraction degree, epithelium desquamation frequency, number of cells with condensed nuclues, existing spermatogenic layer deffects), the combination of the fibrin gel with a 0.7 M glycerol has been found to be the most optimal among all the studied combinations of biopolymers and cryoprotectants. The obtained data can be used for substantiation and development of effective cryopreservation methods for human seminiferous tubules using biopolymers./ / / / / / / / / / Одним из современных направлений медико-биологических исследований является применение новейших биоматериалов и криобиологических технологий с целью сохранения фертильности, особенно при необходимости проведения цитотоксической терапии. Существующие протоколы криоконсервирования тестикулярной ткани нуждаются в дальнейшей оптимизации и усовершенствовании. В работе проведена сравнительная оценка влияния биополимеров (бычий сывороточный альбумин, коллагеновый и фибриновый гели) в комбинации с 0,6 М диметилсульфоксидом или 0,7 М глицерином на морфофункциональные характеристики семенных канальцев неполовозрелых крыс после криоконсервирования с использованием медленной неконтролируемой скорости охлаждения до –70°С в течение 40 мин и последующего погружения образцов в жидкий азот. На основе результатов анализа показателей жизнеспособности, общей активности лактатдегидрогеназы, МТТ-теста и гистоморфометрических показателей (степень ретракции клеток, частота десквамации эпителия, количество клеток с конденсированным ядром, наличии деффектов сперматогенного слоя) установлено, что наиболее оптимальным из всех исследованных комбинаций биополимеров и криопротекторов было сочетание фибринового геля с 0,7 М глицерином. Полученные данные могут использоваться для обоснования и разработки эффективных методик криоконсервирования семенных канальцев человека с применением биополимеров.