Роль клеток реципиента и нарушения структуры тканевого матрикса в механизме кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат биологических наук Фадеева, Ирина Сергеевна

• Фадеева, Ирина Сергеевна
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Фадеева, Ирина Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Морфология, анатомия и гистология клапанов сердца

1.1.1 Анатомическое строение клапанов сердца

1.1.1.1 Строение аортального клапана

1.1.1.2 Строение митрального клапана

1.1.1.3 Строение клапана легочной артерии

1.1.1.4 Строение трикуспидального клапана

1.1.2 Архитектоника внеклеточного матрикса клапанов сердца 20 1.1.2.1 Состав внеклеточного матрикса клапанов сердца

1.1.2.1.1 Эластин и белки микрофибрилл эластических волокон

1.1.2.1.2 Сосудистый коллаген и лизилоксидазы

1.1.2.1.3 Протеогликаны

1.2 Тканевая инженерия трансплантатов клапанов сердца и сосудов

1.2.1 Становление тканевой инженерии трансплантатов клапанов сердца и сосудов

1.2.2 Основные направления тканевой инженерии трансплантатов клапанов сердца и сосудов

1.2.2.1 Тканевая инженерия клапанов сердца и сосудов на основе девитализированных и децеллуларизированных биологических матриц

1.2.2.2 Техники репопуляции трансплантатов клапанов сердца и сосудов

1.3 Общие представления о калыщфикации биологических тканей

1.3.1 Кальциноз собственных сосудов человека, минерализация биопротезов и их связь с и минерализацией трансплантатов сосудов и клапанов сердца

1.3.1.1 Митохондриальная гипотеза кальцификации трансплантатов клапанов сердца и сосудов

1.3.1.2 Липидная гипотеза кальцификации биопротезов клапанов сердца и сосудов48

1.3.1.3 Клеточная гипотеза кальцификации клапанов сердца и сосудов

1.3.2 Ингибиторы и активаторы гетеротопической кальцификации сосудистой ткани56

1.3.3 Эластокальциноз

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Материалы

2.1.1 Флуоресцентный экспресс-метод оценки жизнеспособности, митотической

активности и формы клеточной гибели in vitro и ex vivo

2.2 Обработка материала

2.2.1 Девитализация/децеллуларизация ткани

2.3 Культура клеток

2.3.1 Использование постоянной клеточной линии

2.3.2 Получение первичной культуры гладкомышечных клеток

2.4 Изучение биосовместимости девитализированных/децеллуларизированных тканей in vitro

2.5 Модель подкожной имплантации биоматериалов крысам

2.5.1 Техника подкожной имплантации биоматриалов крысам

2.5.2 Лабораторные животные

2.6 Проведение гистологического и гистохимического анализа

2.6.1 Получение криосрсзов

2.6.2 Гистологический анализ

2.6.3 Гистохимический анализ

2.6.4 Флуоресцентная микроскопия

2.8 Количественное определение минерализованного кальция

2.9 Статистический анализ

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Влияние разрушения клеток донора на степень дегенерации и кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца

3.2 Изучение роли клеток реципиента в кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца

3.3 Выяснение роли липидов в кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца

3.4 Роль повреждений внеклеточного матрикса в кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца

3.5 Разработка способа предотвращения кальциноза и повышения биосовместимости трансплантатов сосудов и клапанов сердца на основе полученных результатов

3.6 Разработка способа ускорения репопуляции трансплантатов сосудов и клапанов сердца

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ФИНАНСОВАЯ ПОДДЕРЖКА РАБОТЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль клеток реципиента и нарушения структуры тканевого матрикса в механизме кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца»

ВВЕДЕНИЕ

Поражение клапанов сердца в виде их стеноза, недостаточности и смешанных (комбинированных) форм встречаются очень часто и составляют около 25% всех заболеваний сердца. По своей распространенности они уступают лишь ишемической, гипертонической болезням сердца и окклюзионным поражениям сосудов [108, 205, 219]. При этом численность больных с поражением сосудистых и клапанных структур увеличивается не только в ситуации демографического старения, но и среди молодого населения [66, 219]. Вместе с тем сердечно-сосудистая хирургия и тканевая инженерия являются одними из самых быстро и успешно прогрессирующих областей науки, и своевременно выполненные операции по замене патологически измененных сосудов или клапанов сердца не только предотвращают инвалидизацию многих тысяч больных, но и реально снижают уровень смертности [62, 108, 153,255].

Помимо врожденных и приобретенных изменений сосудов и клапанов сердца дегенеративного генеза, частым показанием для замены является кальциноз клапанов сердца и сосудов эластического типа. При этом такой тип патологической минерализации сосудистых тканей является терминальной стадией их патологических изменений и не поддается медикаментозной коррекции [1, 224]. Единственным способом лечения в данном случае также является хирургическая замена поврежденных структур соответствующим протезом или трансплантатом [10, 11,23, 149, 153,219].

Разработка и применение биологических заменителей клапанов сердца в значительной степени связано с недостатками механических клапанов, такими как тромбоэмболические осложнения, необходимость пожизненного приема антикоагулянтов, шумовой эффект, протезный эндокардит и т.д., а также недостатками фиксированных кросс-сшивающими агентами и эпоксисоединениями биопротезов, такими как неспособность к росту, поддержанию и обновлению структуры ткани, токсическое действие консервирующих агентов, развитие синдрома «несоответствие протез-пациент» и т.д. [13, 62, 108, 153, 154].

Альтернативой имеющимся протезам является применение модифицированных нефиксированных алло- и ксенотрансплантатов. Данные трансплантаты не требуют приема антикоагулянтов, иммунодепрессантов и потенциально способны к полному «вживлению» и, следовательно, росту в организме реципиента, что является крайне актуальной задачей детской кардиохирургии врожденных и приобретенных клапанных пороков сердца [109]. Однако, несмотря на имеющиеся преимущества, применение данных трансплантатов ограничено развивающейся после имплантации патологической кальцификацией их тканевого матрикса,

что требует проведения повторных операции [2, 6, 7, 10, 45, 62, 74, 82, 166, 199, 205] как правило, по истечении 10-летнего срока эксплуатации [255].

В мировой научной литературе споры об этиологии кальцификации сосудистой ткани продолжаются с 1904 г., когда в журнале «Архив патологической анатомии» 28-летний немецкий врач Иоганн Георг Монкеберг описал два случая стеноза устья аорты со значительным обызвествлением клапанов [1, 20]. Исследования по выявлению причин и механизмов кальциноза собственных сосудов человека и проводятся достаточно интенсивно. По данным современной сосудистой биологии патологическая минерализация сосудов является следствием трансдифференцировки сосудистых гладкомышечных клеток, являющейся следствием таких заболеваний как ревматизм, диабет, хроническая почечная недостаточность, гипервитаминоз витамина D3, патология паращитовидных желез и т.д. [1, 21, 102, 139, 150, 156, 158,230, 263].

Исследование механизмов кальцификации биологических фиксированных протезов клапанов сердца и сосудов проводится не менее интенсивно. В частности, рассматриваются предположения о связи инициации кальциноза фиксированной сосудистой ткани с компонентами погибших клеток [101, 122, 255, 257], апоптотическими тельцами [60], компонентами тканевого матрикса: коллагеном I типа, фибронектином [265, 192], эластином [44, 45, 114, 140, 192, 206], кальций-связывающими белками (Gla-протеины, остеокальцин, остеопонтин, остеонектин, фетуин-А) и фосфопротеииами [122, 196, 214], щелочной фосфатазой [118, 195], липидами [42, 83, 127, 128, 229] митохондриями погибших клеток донора или погибающих на биопротезе клеток реципиента [2, 32] и т.д..

Однако, несмотря на интенсивные исследования механизмов минерализации биопротезов клапанов сердца и кальциноза собственных сосудов человека, ясного представления о механизме кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца в настоящее время нет.

Основываясь на предположении о том, что основной причиной кальцификации и дегенерации в трансплантатах сосудов и клапанов сердца являются клетки донора, в последние двадцать лет активно разрабатываются способы предварительного обесклеточивания (децеллуларизации) матрикса графтов, либо принудительной, контролируемой гибели в них клеток донора до имплантации (девитализация ткани) [34, 74, 89, 94, 95, 131, 143, 176, 184, 256, 267]. Предполагается, что в результате лизиса или гибели клеток донора до имплантации будет снижена иммуногенность и элиминированы центры нуклеации кальциноза. Однако предложенные на настоящее время методы обесклеточивания не могут одновременно предотвращать дегенерацию, кальциноз и иммуногенность трансплантатов клапанов сердца и сосудов [2, 6, 7]. Таким образом, разработка новых высокоэффективных методов

предварительной модификации трансплантатов клапанов сердца и сосудов остается одной из самых актуальных проблем тканевой инженерии.

Ранее в Лаборатории тканевой инженерии ИТЭБ РАН была сформулирована и экспериментально подтверждена гипотеза о том, что инициация кальциноза в трансплантатах клапанов сердца и сосудов обусловлена накоплением кальция и фосфатов в митохондриях погибающих клеток [4, 32]. На основании данной гипотезы был разработан и внедрен в медицинскую практику способ антикальцинозной девитализации позволивший радикально снизить кальцификацию имплантированной ткани в организме реципиента [3]. С целью дальнейшего повышения биосовместимости трансплантатов сосудов и клапанов сердца автором диссертации разработан способ ферментативного разрушения клеток донора в стенках аорты после антикальцинозной девитализации с максимальным сохранением нативной структуры тканевого матрикса. Однако такое разрушение спровоцировало восстановление способности трансплантатов к кальцификации [2, 6, 7]. Помимо этого, было отмечено, что в контрольных фрагментах стенок клапанов аорты, имплантированных крысам, отложение кальцификатов осуществляется наиболее интенсивно вблизи наружного слоя (Ч. ас!уеп1Ша), т.е. вблизи мест локализации жировой ткани [6, 7]. Данные наблюдения трудно объяснить на основе имеющихся представлений о митохондриальном механизме кальцификации, и указывают на то, что механизм кальциноза является многокомпонентным [2].

В связи с этим возникает необходимость в более широком исследовании механизмов инициации кальциноза трансплантатов сосудов и клапанов сердца с целыо разработки на основе полученных комплексных представлений способов предотвращения их кальцификации в организме реципиента.

Кроме вышесказанного, по имеющимся статистическим данным, без использования специальных методик даже через годы не происходит заселения толщи девитализированных/децеллуларизированных трансплантатов, а значит, не происходит ремоделирования и обновления структуры матрикса [23, 126, 129, 146, 189]. Естественным выходом в данном случае является применение цитокинов для предимплантационной модификации трансплантатов, которое может усилить заселение матрикса графтов клетками реципиента, т.е. обеспечить полноценное вживление трансплантата [31, 116, 126, 142, 183, 189]. Эта задача очень актуальна для тканевой инженерии трансплантатов клапанов сердца и сосудов. При этом крайне важной задачей является квалифицированное применение цитокинов, т.к. при неправильном их применении возможно провоцирование атерогенного эффекта с последующим усугублением дегенеративных процессов и развитием кальциноза [31].

Таким образом, ведущим направлением тканевой инженерии трансплантатов сосудов и клапанов сердца является разработка биосовместимых, ненммуногенных трансплантатов,

обладающих способностью к росту и ремоделированшо, что особенно необходимо в педиатрическом приложении. Одной из важнейших задач, стоящих перед тканевой инженерией является разработка способов снижения/предотвращения развития кальциноза трансплантатов сосудов и клапанов сердца [2, 6, 7, 62, 205], в основе которых должно лежать ясное понимание механизмов, приводящих к описанным необратимым последствиям.

Целью данной работы являлось выяснение механизмов кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца и разработка на основе полученных результатов способов ее подавления.

В соответствии с целыо были поставлены следующие задачи:

1. оценка возможности подавления кальциноза трансплантатов сосудов и клапанов сердца при разрушении в них клеток донора до имплантации;

2. изучение роли клеток реципиента в кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца;

3. выяснение роли липидов в кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца;

4. изучение роли повреждений внеклеточного матрикса трансплантатов сосудов и клапанов сердца в их в кальцификации;

5. разработка способа предотвращения кальциноза и повышения биосовместимости трансплантатов сосудов и клапанов сердца на основе полученных результатов;

6. разработка способа ускорения репопуляции трансплантатов сосудов и клапанов сердца.

Научная новизна работы. В работе впервые показано, что известные из научной

литературы способы децеллуларизации трансплантатов клапанов сердца и сосудов повреждают структуру тканевого матрикса, сохраняя и(или) усиливая их способность к кальцификации. Впервые установлено, что кальцификация трансплантатов сосудов и клапанов сердца осуществляется в значительной степени при участии клеток реципиента, и липидные компоненты ТСКС играют решающую роль в инициации кальциноза. Научная новизна заключается в том, что авторами впервые предложено представление о том, что механизм кальциноза трансплантатов сосудов и клапанов сердца является комплексным и включает механизмы зависимые и не зависимые от клеток реципиента. Авторами впервые предложена гипотеза о механизме зависимой от клеток реципиента кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца, основанная на представлениях об атеросклеротическом поражении сосудов и медиальном кальцинозе. Впервые показано, что независимые от клеток реципиента механизмы кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца определяются структурными повреждениями коллагеновых и эластиновых волокон матрикса. Показана возможность предотвращения кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца путем их обработки до имплантации натуральным липофильным детергентом дезоксихолатом натрия,

препятствующим аккумуляции кальция митохондриями, инактивирующим лизосомальные гидролазы и протеазы клеток донора, удаляющим инициаторные липидные компоненты матрикса и не нарушающим целостности внеклеточного матрикса трансплантатов (минимальные повреждения). Показано, что использование ростовых факторов в качестве хемоаттрактантов клеток реципиента может, как провоцировать минерализацию ткани, так и усиливать репопуляцшо матрикса графта клетками реципиента без развития кальциноза в зависимости от предимплантационной обработки трансплантатов сосудов и клапанов сердца.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Минерализация трансплантатов сосудов и клапанов сердца осуществляется по двум механизмам, один из которых не зависит от клеток реципиента, а второй зависит от миграции клеток реципиента к трансплантату и является (на 80-85%) преобладающим.

2. Механизм кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца с участием клеток реципиента в значительной степени обусловлен липидными компонентами тканевого матрикса трансплантатов.

3. Механизм независимой от клеток реципиента кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца инициируется повреждением структуры и архитектоники внеклеточного матрикса трансплантатов.

4. Децеллуларизация трансплантатов сосудов и клапанов сердца известными из литературы способами вызывает повреждение тканевого матрикса и не подавляет их кальцификацию.

5. Модификация трансплантатов сосудов и клапанов сердца рекомбинантными цитокинами РБОР ВВ и УЕвР А способствует ускорению их репопуляции клетками реципиента мезенхимального происхождения, но может провоцировать кальцификацию ткани в зависимости от способа предимплантационной обработки трансплантатов.

6. Разработан способ предотвращения кальцификации и повышения биосовместимости трансплантатов сосудов и клапанов сердца путем их многоступенчатой обработки липофильным детергентом дезоксихолатом натрия.

Теоретическая и практическая значимость исследования заключается в том, что полученные данные расширяют представление о механизмах патологической кальцификации биологических тканей. Полученные в работе результаты актуальны не только для понимания механизма кальциноза трансплантатов сосудов и клапанов сердца, но и для расширения знаний о механизмах патологической минерализации тканей в организме, в частности при медиальном кальцинозе и атеросклерозе сосудов.

Па основе проведенных исследований разработан эффективный способ предотвращения кальциноза и повышения биосовместимости трансплантатов клапанов сердца и сосудов.

Предложенный способ запатентован и внедрен в технологический регламент производства аллотрансплантатов клапанов сердца в НЦ ССХ им. А.Н.Бакулева РАМН, г. Москва. Результаты, полученные при разработке способа ускорения репопуляции трансплантатов стенок аорты, могут быть использованы в качестве основы для разработки новых технологий повышения биосовместимости трансплантатов клапанов сердца и сосудов.

Степень достоверности научных положений и результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждается согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, соответствием используемых методологических подходов доказательной базе работы и высокой степенью аргументации. Обоснованность научных положений, сформулированных в диссертации, доказывается использованием комплекса современных и верифицированных методов исследования, и подтверждается рецензированием статей, содержащих результаты диссертации, и критическим обсуждением результатов диссертации на конференциях и семинарах.

Апробация результатов. Основные результаты диссертационной работы были представлены на IV и V Всероссийских съездах трансплантологов (Москва, 2008, 2010), Конференции Экспериментальная и теоретическая биофизика '09,'10 (Пущино, 2009, 2010), IV и V Всероссийском симпозиуме с международным участием «Актуальные вопросы тканевой и клеточной трансплантологии» (Москва, 2010; Уфа, 2012), Международном симпозиуме «Биологическая подвижность: фундаментальная и прикладная наука» (Пущино, 2010, 2012), Школе-конференции для молодых ученых «Клеточные технологии для регенеративной медицины» (Санкт-Петербург, 2011), Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2013) и Всероссийском симпозиуме и Школе-конференции для молодых ученых по биологии клетки в культуре (Санкт-Петербург, 2013).

По материалам диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 монография, получен 1 патент на изобретение.

Заключение диссертации по теме «Физиология», Фадеева, Ирина Сергеевна

ВЫВОДЫ

1. Разрушение клеток донора в трансплантатах сосудов и клапанов сердца с помощью ферментативной обработки, неионных детергентов и других известных из литературы способов повреждает структуру матрикса трансплантатов, не подавляя их кальцификацию.

2. Кальцификация трансплантатов сосудов и клапанов сердца осуществляется в значительной степени (на 80-85%) при участии клеток реципиента.

3. Липидные компоненты трансплантатов сосудов и клапанов сердца играют решающую роль в развитии их кальцификации.

4. Повреждение структуры коллагеновых и эластиновых волокон внеклеточного матрикса трансплантатов сосудов и клапанов сердца провоцирует их минерализацию независимо от клеток реципиента.

5. Разработан способ предотвращения кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца путем их многоступенчатой обработки липофильным детергентом дезоксихолатом натрия.

6. Разработан способ ускорения репопуляции трансплантатов сосудов и клапанов сердца путем их модификации рекомбинантными цитокинами РОйР и УЕОГ; - аттрактантами клеток реципиента соединительнотканного происхождения.

ФИНАНСОВАЯ ПОДДЕРЖКА РАБОТЫ

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России 2009-2013 гг.» (Госконтракт № 02.740.11.0710), ВП «Развитие научного потенциала высшей школы» 2012-2014 гг. (Проект № 2.1.1/5244(11708), а также при поддержке Программы «У.М.Н.И.К.» (Госконтракт №9870р/14299) и стипендиального гранта Президента РФ (Грант №СП-6867.2013.4) с использованием приборов ЦКП ИТЭБ РАН и ЦКП ИБК РАН.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АКД — антикальцинозная девитализация;

БСА (BSA)- бычий сывороточный альбумин;

ВКМ - внеклеточный матрикс;

ГАГ - гликозаминогликаны;

ГАп - гидроксиапатит;

ГиЭ - гематоксилин и эозин;

ГМК - гладкомышечные клетки;

ГШ - гипотонический (осмотический) шок;

ДЛО - двойное люминесцентное окрашивание;

ДМЕМ - среда Игла в модификации Дальбекко

ДО A (DO А) - дезоксихолат натрия (sodium Deoxycholic acid);

ЛПНП - липопротеиды низкой плотности;

ММП (ММР) — металлопротеиназа;

MX - митохондрии;

ПФ (PPi) - пирофосфат;

ТСКС - трансплантаты сосудов и клапанов сердца; ФО - ферментативная обработка;

ФР - физиологический раствор (без кальция и фосфатов);

ФСБ - фосфатно-солевой буфер;

ХПН - хроническая почечная недостаточность;

ЭГТА - этилендиаминтетрауксусная кислота;

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота;

ЭБ - Этидиум Бромид; аббр. - аббревиатура; по мет. — по методике; с изм. - с изменением; см. - смотри; ср. - сравни; увел. - увеличение;

ALP - щелочная фосфатаза;

BMP — костные морфогенетические белки (bone morphogenetic protein); BSE - губчатая энцефалопатия коров (bovine spongiform encephalopathy); CD - кластер дифференцировки (cluster of differentiation);

EGF - эпидермальный фактор роста;

Em. - эмиссия;

Ex. - экстинкция;

FGF- фактор роста фибробластов;

GM-CSF - гранулоцито-макрофагальный колониеобразующий фактор; HAS - синтаза гиалуроновой кислоты (Hyaluronan Synthases); IFN - интерферон; IL - интерлейкин;

TGF-p - трансформирующий фактор роста р;

MAGPs - гликопротеины, ассоциированные с микрофибриллами (Microfibril-Associated Glycoproteins);

MGP - матриксный Gla-протеин;

OPG - остеопротегерин;

OPN - остеопонтин;

OxL - окисленные липиды;

PDGF - тромбоцитарный ростовой фактор;

PERV - свиной эндогенный ретровирус (porcine endogenous retrovirus);

Pi - неорганический фосфат;

PLA - фосфолипаза А;

PMSF - фенилметилсульфонилфторид;

РТН - паратгормон;

РТНгР - пептиды, связанные с гормонами паращитовидных желез; RANKL - лиганд рецептора активирующего NF-kB (ядерного фактора каппа В); RGD - аргинин-глицин-аспарагиновая кислота (Arg-Gly-Asp -последовательность); SLRP - малые богатые лейцином протеогликаны (small leucine-rich proteoglycans); TG - трансглутаминаза.

БЛАГОДАРНОСТИ

Считаю приятным долгом выразить огромнейшую и безграничную благодарность своему научному руководителю д.ф.-м.н. профессору Владимиру Семеновичу Акатову за бесценное диссертационное руководство, окрыляющую веру в мои возможности, неоценимую помощь в науке и жизни, заразительный научный азарт, круглосуточную поддержку и «политику коммунизма», без которых данная работа, как и все мои профессиональные достижения, были бы невозможны.

Выражаю глубочайшую благодарность к.б.н. Соловьеву Валерию Владимировичу, к.б.н. Роману Сергеевичу Фадееву, к.б.н. Юрию Викторовичу Шаталину и к.б.н. Алексею Владимировичу Чеканову за активное содействие в достижении результатов, ценнейшие советы и «чувство локтя» на протяжении всех этапов исследования, а также сотрудникам лаборатории Наталье Олеговне Вежниной, Анне Борисовне Никифоровой и Надежде Владимировне Долгих за постоянную помощь и непрерывное содействие в работе.

Автор с глубокой признательностью выражает персональную благодарность д.б.н. профессору Аркадию Юстиниановичу Буданцеву, к.б.н. Наталье Юрьевне Сахаровой и к.б.н. Эльвире Кашифовне Мубаракшиной за введение в прекрасный мир гистологии, а также за ценные указания и постоянную помощь на всех этапах работы.

С самыми теплыми чувствами автор выражает искреннюю признательность коллегам М.Е. Соловьевой, A.A. Кудрявцеву, В.П. Лавровской, И.Д. Пшикинои, А.Г. Круглову, Э.И. Лежневу, B.C. Шубиной, В.В. Тепловой, И.И. Поповой, а также С.Г. Левину, А.Г. Бобылеву, H.H. Салмову и Л.Г. Бобылевой за дружеское участие, ценные комментарии и плодотворное сотрудничество при выполнении работы.

С особой признательностью выражаю благодарность сотрудникам НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН д.м.н. Д.В. Бритикову, к.м.н. A.C. Сачкову, с.н.с. Н.В. Шитиковой и д.м.н. P.M. Муратову за «золотые руки», полезные замечания и искреннее содействие при проведении исследований, а также руководителям и сотрудникам дружественных лабораторий ИТЭБ РАН - З.А. Подлубной, И.М. Вихлянцеву, А.Д. Окуневой, И.П. Белецкому, Ю.А. Тризне, К.А. Глуховой, И.И. Селезневой, Г.А. Давыдовой, C.B. Гудкову, С.А. Гармаш, A.A. Смирнову, И.В. Одиноковой, B.C. Сотниковой, и лабораторий ИБК РАН - В.А. Яшину, В.И. Новоселову и М. Гольтяеву за бескорыстную помощь в проведении исследований.

С особой признательностью и теплотой автор выражает отдельную глубочайшую благодарность Надежде Федоровне Лапиной, Тамаре Николаевне Буданцевой, а также всему Административно-управленческому персоналу ИТЭБ РАН, внесшими своим профессионализмом и искренней помощью весомый вклад в создание условий для моей плодотворной работы.

И наконец, хочу выразить отдельную всеобъемлющую благодарность самым дорогим мне людям — моей маме Сенотовой Александре Васильевне и моему мужу Фадееву Роману Сергеевичу, которым я посвящаю все свои настоящие и будущие успехи и достижения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты, полученные в настоящей работе, позволили сформулировать новое представление об участии различных механизмов в кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца, как зависимых, так и не зависимых от клеток реципиента.

Ранее в Лаборатории тканевой инженерии ИТЭБ РАН была предложена митохондриальная гипотеза (механизм) инициации кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца. Согласно этой гипотезе часть митохондрий, оставаясь интактными после гибели клеток донора, аккумулируют кальций из тканевой жидкости синпортно с фосфатами с образованием первичных «затравочных» кристаллов гидроксиапатита [4, 32]. IIa основании предложенной гипотезы был разработан способ антикальцинозной девитализации [3], который в настоящее время внедрен и активно применяется в НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. Последующие результаты наших исследований показали, что этого механизма недостаточно для понимания кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца.

Представленные в настоящей работе результаты свидетельствуют о том, что процесс кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца является комплексным и включает tfi зависимые (рис. 50) и не зависимые от клеток реципиента (рис. 51) механизмы.

Полученные в данной работе результаты указывают на важную роль клеток реципиента в механизме кальцификации имплантированных фрагментов стенок аорты, поскольку полное ограничение миграции клеток хозяина к имплантату многократно снижало активность минерализации образцов. Помимо этого, исходя из полученных результатов, согласно которым не только ограничение миграции клеток реципиента в трансплантат, но и предварительная экстракция липидных компонентов из матрикса подавляют кальцификацию имплантированной ткани мы предположили, что механизм кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца имеет реальные точки соприкосновения с механизмом атеросклеротического поражения сосудов. Следовательно, механизм кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца инициируется липидными компонентами матрикса и реализуется привлеченными клетками реципиента. Предлагаемая цитофизиологическая схема минерализации трансплантатов сосудов представлена на рисунке 50.

Согласно схеме предложенного механизма кальцификации предполагается, что основной причиной кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца является, прежде всего, наличие большого количества окисленных липопротеинов низкой плотности, липидов и холестерина не только в клетках донора, но и в интимальном «депо» [180] и особенно в зоне t. media/t. adventitia трансплантата (рис. 50). На основании комплексного анализа литературы и собственных экспериментальных данных, мы предполагаем, что окисленные или модифицированные липидные компоненты матрикса трансплантатов являются прямыми хемоаттрактантами для моноцитов/макрофагов, поглощаются макрофагами, провоцируя их превращение в пенистые клетки, которые затем масштабно погибают. Этот процесс сопровождается экспрессией целого ряда провоспалительных цитокинов (1Ь-1,-6,-8, РОБ и др.) и ряда ростовых факторов (РООР, ЕОБ, ТОР-|3, ОМ-С8Р и т.п.), провоцирующих миграцию клеток реципиента вглубь матрикса трансплантатов и запускающей дифференцировку гладкомышечных клеток и перицитов окружающих трансплантат тканей в остеобластоподобные клетки (рис. 50).

2 эндотелии Е

•• -окЛНП и липнды; • - перициты; й?? - остеобласто-иодобные клетки; макрофаги; моноциты; ^¡fât' ~ пенистые клетки;

Рисунок 50 - Цитофизиологическая схема клеточного механизма кальцификации трансплантатов сосудов и клапанов сердца

Таким образом, процесс кальцификации тканевого матрикса запускается сначала вблизи t. adventitia и t. intima трансплантата, а затем мигрировавшие остеобластоподобные клетки проникают в t. media и вызывают минерализацию всей толщи стенки трансплантата. Отсутствие в матриксе трансплантатов регуляторных белков остеогенеза, таких как матриксный Gla-протеид (MGP), остеопонтин (OPN), остеопротегерин (OPG) - супрессоров остеогенной дифференцировки прогениторных клеток окружающих тканей, вследствие гибели экспрессирующих их клеток донора может способствовать кальцинозу трансплантатов сосудов и клапанов сердца (рис. 50).

Помимо этого, о роли окисленных липидов матрикса трансплантатов как хемоаттрактантов для клеток моноцитарно-макрофагального звена реципиента заставляет задуматься еще и тот известный факт, что створки клапанов, как при подкожной имплантации, так и при имплантации в системный кровоток не подвергается кальцификации. Мы полагаем, что причиной этому является именно отсутствие богатой жировой тканыо t. adventitia в структуре створок клапанов, и, следовательно, в результате забора материала от донора и последующей предимплантационной обработки не происходит модификации и окисления липидов, которые оказывали бы выраженное хемоаттрактантное действие с запуском всех свойственных клеточной гипотезе реакций [6].

Важным результатом, полученным в данной работе, является также то, что как при ограничении доступа клеток реципиента, так и при свободном их доступе наблюдалась естественная децеллуларизация трансплантатов. Использование модели полного ограничения доступа клеток реципиента к тканям имплантатов отчетливо показало, что в процессе обесклеточивания матрикса при имплантации участвуют ферменты тканевой протеолитической системы, а не фагоцитарное звено клеток реципиента как предполагалось ранее.

Сохранность волокнистой структуры матрикса трансплантатов, обработанных способом антикальцинозной девитализации и дезоксихолатом натрия, имплантируемых без ограничения доступа клеток реципиента указывает, прежде всего, на то, что если величина воспалительного стимула (аттрактанта) не велика, то активной реакции на имплантат не происходит -наблюдается только протеолитическая децеллуларизация, снижающая иммуногенность матрикса. В случае наличия достаточного воспалительного стимула (минимальное окислительная или неферментативная модификация липидов t. adventitia и минимальное повреждение матрикса) идущие параллельно процессы - протеолитическая децеллуларизация и образование фиброзной капсулы, ограничивают очаг чужеродной ткани. Если же величина стимула велика, то образование фиброзной капсулы не происходит, т.к. клетки реципиента утилизируют очаг и заменяют матрикс трансплантата своей, но рубцовой тканью, как наблюдается, например, при обработке фрагментов аорты трипсином или методикой гипотонического шока. Это наблюдение позволяет предположить, что для получения необходимого децеллуларизирующего эффекта трансплантатов in vitro необходимо использовать ферменты тканевой протеолитической системы, в то время как применение обладающих неспецифической активностью трипсиноподобных протеиназ в качестве децеллуларизирующих агентов, необходимо исключить из протокола предимплантационной подготовки трансплантатов в силу дальнейшего развития фиброзного и кальцинозного перерождения трансплантатов

Полученные в работе результаты свидетельствуют также о том, что повреждение целостности компонентов внеклеточного матрикса трансплантатов сосудов и клапанов сердца провоцирует развитие независимой от клеток минерализации матрикса трансплантата по физико-химическому механизму кальцификации (рис. 51).

Судя по полученным в работе результатам, при относительно небольшом повреждающем воздействии нарушается связь пограничных коллагеновых и коллагеново-эластиновых слоев ламелл матрикса трансплантата с преимущественным отложением кальциевых депозитов на коллагеновых волокнах, подобно тому, как это происходит при нормальной минерализации костного коллагена [192, 195, 253]. При нарушении целостности уже эластиновых ламелл, отложение кальциевых депозитов осуществляется на тонких эластиновых волокнах «расплетенной» эластиновой ламеллы посредством реакций, свойственных патологическому процессу эластокальциноза [40]. я сг о 5 я

Нормальная структура и

Минерализация

Эластокальциноз

Рисунок 51 - Схема физико-химического механизма кальцификации компонентов внеклеточного матрикса трансплантатов клапанов сердца и сосудов

Помимо этого, в работе установлено, что при инкубации трансплантатов стенки аорты в сыворотке крови КРС in vitro, кальцификации в первую очередь подвергается коллаген, в то время как при инкубации указанных фрагментов в растворе альбумина с физиологическими концентрациями кальция in vitro, минерализации подвергаются только эластиновые ламеллы. Полученные результаты указывают на то, что при нарушении архитектоники коллагеновоэластинового матрикса, минерализация осуществляется с участием белков, в частности альбумина и других белков плазмы/сыворотки/тканевой жидкости. Детальные механизмы вовлечения сывороточных белков в процессы минерализации коллагена и эластина поврежденных волокон внеклеточного матрикса остаются неизвестными и требуют дальнейших исследований.

Понимание предложенных механизмов кальциноза трансплантатов сосудов и клапанов сердца позволило разработать способ подавления кальцификации ТСКС, путем их обработки до имплантации натуральным липофильным детергентом дезоксихолатом натрия (1% ДО А). При этом эффективный антикальцинозный эффект дезоксихолата натрия заключается не только в удалении инициаторных липидных компонентов матрикса, но и в препятствовании аккумуляции кальция митохондриями, инактивации лизосомальных гидролаз и протеаз клеток донора, а также отсутствии повреждающего воздействия на структуру внеклеточного матрикса трансплантатов [51]. На основании полученных данных был разработан способ предотвращения кальцификации и повышения биосовместимости трансплантатов сосудов и клапанов сердца; получен патент на изобретение [30].

В работе впервые показано, что использование комбинации ростовых факторов (РБОР ВВ/УЕОР А) в качестве хемоаттрактантов клеток реципиента может, как провоцировать развитие кальциноза ткани, так и усиливать репопуляцию матрикса графта клетками реципиента без провоцирования минерализации в зависимости от предимплантационной обработки трансплантатов сосудов и клапанов сердца. Результаты, полученные при разработке способа ускорения репопуляции трансплантатов стенок аорты, могут быть использованы в качестве основы для разработки новых технологий повышения биосовместимости трансплантатов клапанов сердца и сосудов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Фадеева, Ирина Сергеевна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агеев Ф.Т., Баринова И.В., Середенина Е.М. и др. Механизмы формирования кальцификации артерий // Кардиологический вестник. 2006. № 2. С. 57-63.

2. Акатов B.C. Кальцификация трансплантатов клапанов сердца и сосудов: механизмы кальцификации и ее предотвращение. Saarbrucken: AV Akademikerverlag GmbH. Publ. & Co. KG, 2012. 248 с.

3. Акатов B.C., Муратов P.M., Рындина Н.И., Соловьев В.В., Бритиков Д.В. Способ обработки трансплантатов для сердечно сосудистой хирургии / Патент РФ № 2291675. 2007. Бюл. №2.

4. Акатов B.C., Рындина Н.И., Муратов P.M. и др. Участие митохондрий в инициации кальциноза в трансплантатах клапанов сердца и сосудов // Доклады Академии наук. 2006.Т. 406. № 6. С. 832-834.

5. Акатов B.C., Рябоконь E.H., Муратов P.M. и др. Изучение миграции фибробластов в ткань створок клапанов сердца in vitro // Цитология. 2000. Т. 42. № 1. С. 57-62.

6. Акатов B.C., Фадеева И.С., Чеканов A.B., Соловьев В.В. Роль клеток реципиента в механизме патологической кальцификации трансплантатов клапанов сердца и сосудов // Биофизика. 2010. Т. 55. № 5. С. 937-942.

7. Акатов B.C., Фесенко Н.И., Соловьев В.В., Фадеева И.С. и др. Подавление кальцификации трансплантатов клапанов сердца путем их девитализации // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2010. Т. 5. № 1. С. 32-39.

8. Ахмедов Ш.Д., Афанасьев С.А., Дьякова М.Л. и др. Использование бесклеточного матрикса для формирования новых кровеносных сосудов и сердца методом тканевой инженерии // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2009. Т. 4. № 2. С. 32-39.

9. Барбараш Л.С., Журавлева И.Ю. Эволюция биопротезов клапанов сердца: достижения и проблемы двух десятилетий // Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2012. № 1. С. 4-11.

10. Барбараш Л.С. Барбараш H.A., Журавлева И.Ю. Биопротезы клапанов сердца: проблемы и перспективы. Кемерово: Кемер. полиграфкомбинат, 1995. 400 с.

11. Барбараш Л.С., Криковцов A.C., Журавлева И.Ю. Биологические протезы артерий. Кемерово: Кемер. полиграфкомбинат, 1996. 208 с.

12. Бобрик И.И., Шевченко Е.А., Черкасов В.Г. Развитие кровеносных и лимфатических сосудов. Киев.: Здоровья, 1991. 206 с.

13. Бокерия Л.А., Газал Б. «Несоответствие протез-пациент» у больных с протезом аортального клапана // Анналы хирургии. 2012. № 2. С. 5-9.

14. Бокерия J1.A., Георгиев Т.П., Голухова Е.З. Клеточные и интерактивные технологии в лечении врожденных и приобретенных пороков сердца и ишемической болезни сердца // Вестник PAMI-I. 2004. Т.9. С. 48-55.

15. Бородулин В.И., Тополянский A.B. и др. Синдромы и симптомы в клинической практике: эпонимический словарь-справочник. М.: ЭКСМО, 2009. 464 с.

16. Волова Т.Г., Шишацкая Е.И., Миронов П.В. Материалы для медицины, клеточной и тканевой инженерии // Электрон, уч.-мет. комп. (6 Мб). 2009 URL: http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/1324/u_program.pdf (дата обращения: 23.04.2010).

17. Гилинская Л.Г., Рудина H.A., Окунева Г.Н., Власов Ю.А. Исследование минеральных патогенных образований на сердечных клапанах человека. III. Электронная микроскопия // Ж. структ. химии. 2003. Т. 44. № 4. С. 678-689.

18. Гордон Дж. [Gordon J.] Конструкции или почему не ломаются вещи: пер. с англ. В.Д. Эфросом. М.: Мир, 1980. 237 с.

19. ГОСТ Р ИСО 10993-2-2009. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 2.Требования к обращению с животными. - Введ. 200909-03. М.: Стандартинформ, 2009. 10 с.

20. Давыдовский И.В. Общая патология человека. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1969. 612 с.

21. Земченков А.Ю., Герасимчук Р.П. Активаторы рецепторов витамина D и сосудистая кальцификация // Нефрология и диализ. 2009. Т. 11. № 4. С. 276-291.

22. Иммунология / Д. Мэйл, Дж. Бростофф, Д.Б. Рот, А. Ройт / Пер. с англ. - М.: Логосфера, 2007. - 568 с.

23. Искусственные клапаны сердца / П.И. Орловский, В.В. Гриценко, А.Д. Юхнев, [и др.] / под общ. ред. ЮЛ. Шевченко. - СПб.: Олма Медиа Групп, 2007. - 448 с.

24. Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия. М.: Мир, 1969,

645 с.

25. Митрофанова Л.Б. Аминева Х.К. Макроскопический и органометрический анализ сердца в патологии: пособие для врачей. - СПб: ГПАб, 1998. - 60 с.

26. Саркисов Д.С., Перов Ю.Л. Микроскопическая техника. М.: Медицина. 1996, 544 с.

27. Сачков A.C. Жизнеспособные и девитализированные ксено- и аллотрансплантаты для сердечно-сосудистой хирургии: Дис. ... канд. мед. наук / НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. М., 2009.

28. Северин Е.С. Биохимия: учеб. для вузов. М.: Гэотар-Мед, 2003. 779 с. [Электронный ресурс]. URL: http://\v\vw.biochemistry.ru/biohimiia severina/B5873Content.html (дата обращения: 19.11.2011).

29. Соколов В.В. Сравнительная морфология клапанов сердца. Ростов-на-Дону: Изд. Рост. гос. мед. ун-та, 2003. 250 с.

30. Фадеева И.С., Акатов B.C., Муратов P.M. и др. Способ повышения биосовместимости трансплантатов клапанов сердца и сосудов. Патент на изобретение РФ (Положительное решение о выдаче патента от 11.06.2013 г. Заявка № 2012141322/15(066603)).

31. Фадеева И.С., Фадеев Р.С., Сачков А.С. и др. Направленная миграция клеток реципиента в матрикс трансплантатов сосудов и клапанов сердца под действием рекомбинантных ростовых факторов // Цитология. 2013. Т. 55. № 9.

32. Фесенко (Рындина) Н.И. Исследование механизма инициации кальциноза трансплантатов клапанов сердца и разработка способов его предотвращения: Дис.... канд. биол. Наук / Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Пущино, 2006.

33. Abedin М., Tintut Y., Demer L.L. Vascular calcification: mechanisms and clinical ramifications // Arterioscler Thromb Vase Biol. 2004. Vol. 24(7). P. 1161-1170.

34. Affonso da Costa F.D., Dohmen P.M., Lopes S.V., Lacerda G., Pohl F., Vilani R., Affonso Da Costa M.B., Vieira E.D., Yoschi S., Konertz W., Affonso da Costa I. Comparison of cryopreserved homografts and decellularized porcine heterografts implanted in sheep // Artif Organs. 2004. Vol. 28(4). P. 366-370.

35. Ahmadi N., Clouse M. Aortic valve calcification and subclinical coronary atherosclerosis // J Cardiovasc Comput Tomogr. 2010. Vol. 4(1). P. 47-48.

36. Alexopoulos N., Raggi P. Calcification in atherosclerosis // Nat Rev Cardiol. 2009. Vol. 6. P.681-688.

37. Allman A.J., McPherson T.B., Badylak S.F., Merrill L.C., Kallakury В., Sheehan C., Raeder R.H., Metzger D.W. Xenogeneic extracellular matrix grafts elicit a TH2-restricted immune response//Transplantation. 2001. Vol. 71(11). P. 1631-1640.

38. Arai S., Orton E.C. Immunoblot detection of soluble protein antigens from sodium dodecyl sulfate- and sodium deoxycholate-treated candidate bioscaffold tissues // J Heart Valve Dis. 2009. Vol. 18(4). P. 439-443.

39. Arciniegas E., Neves C.Y., Candelle D., Parada D. Differential versican isoforms and aggrecan expression in the chicken embryo aorta // Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol. 2004. Vol. 279. P. 592-600.

40. Atkinson J. Age-related medial elastocalcinosis in arteries: mechanisms, animal models, and physiological consequences//J Appl Physiol. 2008. Vol. 105(5). P. 1643-1651.

41. Atsawasuwan P., Mochida Y., Katafuchi M. et al. Lysyl oxidase binds transforming growth factor-beta and regulates its signaling via amine oxidase activity // J Biol Chem. 2008. Vol. 283. P. 34229-34240.

42. Baba H.A., Deiwick M., Breukelmann D. et al. Effect of pre-existing lipids on calcinosis of swine heart valve bioprostheses. A study of a dynamic in vitro model // Pathologe. 1998. Vol. 19(6). P. 420-424.

43. Baguneid M.S., Seifalian A.M., Salacinski H.J. et al. Tissue engineering of blood vessels // Brit J Surg. 2006. Vol. 93. P. 282-290.

44. Bailey M., Pillarisetti S., Jones P. et al. Involvement of matrix metalloproteinases and tenascin-C in elastin calcification // Cardiovasc Pathol. 2004. Vol. 13. P. 146-155.

45. Bailey M.T., Pillarisetti S., Xiao H., Vyavahare N.R. Role of elastin in pathologic calcification of xenograft heart valves // J Biomed Mater Res A. 2003. Vol. 66(1). P. 93-102.

46. Bailey M., Xiao H., Ogle M., Vyavahare N. Aluminum chloride pretreatment of elastin inhibits elastolysis by matrix metalloproteinases and leads to inhibition of elastin-oriented calcification//Am J Pathol. 2001. Vol. 159. P. 1981-1986.

47. Balachandran K., Sucosky P., Jo H., Yoganathan A.P. Elevated Cyclic Stretch Induces Aortic Valve Calcification in a Bone Morphogenic Protein-Dependent Manner // Am J Pathol. 2010. Vol. 177(1). P. 49-57.

48. Basalyga D.M., Simionescu D.T., Xiong W. et al. Elastin degradation and calcification in an abdominal aorta injury model: role of matrix metalloproteinases // Circulation. 2004. Vol. 110. P. 3480-3487.

49. Basta G., Corciu A.I., Vianello A. et al. Circulating soluble receptor for advanced glycation end-product levels are decreased in patients with calcific aortic valve stenosis // Atherosclerosis. 2010. Vol. 210(2). P. 614-618.

50. Binder M., Liebisch G., Langmann T., Schmitz G. Metabolie profiling of glycerphospholipid synthesis in fibroblasts loaded with free cholesterol and modified low density lipoproteins//J Biol Chem. 2006. Vol. 281. P. 21869-21877.

51. Bloch O., Erdbriigger W., Völker W. et al. Extracellular matrix in deoxycholic acid decellularized aortic heart valves // Med Sei Monit. 2012. Vol. 18(12). P. 487^192.

52. Bobryshev Y.V. Calcification of elastic fibers in human atherosclerotic plaque // Atherosclerosis. 2005. Vol. 180. P. 293-303.

53. Boonrungsiman S., Gentleman E., Carzaniga R. et al. The role of intracellular calcium phosphate in osteoblast-mediated bone apatite formation // Proc Natl Acad Sei USA. 2012. Vol. 109. P. 14170-14175.

54. Booth C., Korossis S.A., Wilcox H.E. et al. Tissue engineering of cardiac valve prostheses I: Development and histological characterization of an acellular porcine scaffold // J Heart Valve Dis. 2002. Vol. 11. P. 457-462.

55. Borghi A., New S.E., Chester A.H. et al. Time-dependent mechanical properties of aortic valve cusps: effect of glycosaminoglycan depletion // Acta Biomater. 2013. Vol. 9(1). P. 4645-4652.

56. Bostrôm K.I. Cell differentiation in vascular calcification // Z Kardiol. 2000. Vol. 89 (Suppl 2). P. 69-74

57. Boyan B.D., Schwartz Z., Swain L.D., Khare A. Role of lipids in calcification of cartilage // Anat Rec. 1989. Vol. 224(2). P. 211-219.

58. Broekelmann T.J., Fliszar C.J., Shapiro S.D. et al. Elastin degradation by matrix metalloproteinases. Cleavage site specificity and mechanisms of elastolysis // J Biol Chem. 1997. Vol. 272. P.18071-18076.

59. Brockbank K.G., Song Y.C. Mechanisms of bioprosthetic heart valve calcification // Transplantation. 2003. Vol. 75(8). P. 1133-1135.

60. Brylka L, Jahnen-Dechent W. The Role of Fetuin-A in Physiological and Pathological Mineralization//Calcif Tissue Int. 2013. Doi: 10.1007/s00223-012-9690-6.

61. Bunton T.E., Biery N.J., Myers L. et al. Phenotypic alteration of vascular smooth muscle cells precedes elastolysis in a mouse model of Marfan syndrome // Circ Res. 2001. Vol. 88. P. 37^43.

62. Butcher J.T., Mahler G.J., Ilockaday L.A. Aortic valve disease and treatment: the need for naturally engineered solutions // Adv Drug Deliv Rev 2011. Vol. 63(4-5). P. 242-268.

63. Caira F.C., Stock S.R., Gleason T.G. et al. Human degenerative valve disease is associated with up-regulation of low-density lipoprotein receptor-related protein 5 receptor-mediated bone formation // J Am Coll Cardiol. 2006. Vol. 47. P. 1707-1712.

64. Campbell G.R., Campbell J.H. Vascular smooth muscle and arterial calcification // Z Kardiol. 2000. Vol. 89 (Suppl 2). P. 54-62.

65. Cartmell J.S., Dunn M.G. Effect of chemical treatments on tendon cellularity and mechanical properties // J Biomed Mater Res. 2000. Vol. 49(1). P. 134-140.

66. Cebotari S., Tudorache I., Ciubotaru A. et al. Use of fresh decellularized allografts for pulmonary valve replacement may reduce the reoperation rate in children and young adults: early report //Circulation. 2011. Vol. 124 (Suppl 11). P. 115-123.

67. Chanda J., Kondoh K., Ijima K. et al. In vitro and in vivo calcifcation of vascular bioprostheses // Biomaterials. 1998. Vol. 19. 1651-1656.

68. Chanda J., Kuribayashi R., Abe T. Role of lipid in calcification of porcine pulmonary and aortic valves // J Thorac Cardiovasc Surg. 1998. Vol. 115(1). P. 259-261.

69. Chatrou M.L., Winckers K., Hackeng T.M. et al. Vascular calcification: the price to pay for anticoagulation therapy with vitamin K-antagonists // Blood Rev 2012. Vol. 26(4). P. 155-166.

70. Chen M.K., Badylak S.F. Small bowel tissue engineering using small intestinal submucosa as a scaffold // J Surg Res. 2001. Vol. 99(2). P. 352-358.

71. Chen N.X., Duan D., O'Neill K.D., Moe S.M. High glucose increases the expression of Cbfal and BMP-2 and enhances the calcification of vascular smooth muscle cells // Nephrol Dial Transplant. 2006. Vol. 21. P. 3435-3442.

72. Cheng S.L., Shao J.S., Charlton-Kachigian N. et al. MSX2 promotes osteogenesis and suppresses adipogenic differentiation of multipotent mesenchymal progenitors // J Biol Chem. 2003. Vol. 278. P. 45969^45977.

73. Chu M.L., Tsuda T. Fibulins in development and heritable disease // Birth Defects Res C Embryo Today. 2004. Vol. 72. P. 25-36.

74. Collatusso C., Roderjan J.G., Vieira E.D. et al. Decellularization as an anticalcification method in stentless bovine pericardium valve prosthesis: a study in sheep // Rev Bras Cir Cardiovasc. 2011. Vol. 26(3). P. 419-426.

75. Crapo P.M., Gilbert T.W., Badylak S.F. An overview of tissue and whole organ decellularization processes // Biomaterials. 2011. Vol. 32(12). P. 3233-3243.

76. Czirok A., Zach J., Kozel B.A. et al. Elastic fiber macro-assembly is a hierarchical, cell motionmediated process //J Cell Physiol. 2006. Vol. 207. P. 97-106.

77. Dabrowska A., Sladowski D., Krajewski P., Komender J. The quality of heart valve tissue for homograft transplantation // J Heart Valve Dis. 2000. Vol. 9(4). P. 517-522.

t^ 78. Dainese L., Barili F., Biglioli P.J. Tissue-engineered heart valves: bioreactor - yes or no?

//Thorac Cardiovasc Surg. 2008. Vol. 135(5). P. 1189-1190.

79. Danziger J. Vitamin K-dependent proteins, warfarin, and vascular calcification // Clin J Am Soc Nephrol. 2008. Vol. 3(5). P. 1504-1510.

80. Deeken C.R., White A.K., Bachman S.L. et al. Method of preparing a decellularized porcine tendon using tributyl phosphate // J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2011. Vol. 96(2). P. 199-206.

81. Deiwick M., Glasmacher B., Baba II.A. et al. In vitro testing of bioprostheses: influence of mechanical stresses and lipids on calcification // Ann Thorac Surg. 1998. Vol. 66 (Suppl 6). P. 206211.

82. De Mel A., Jell G., Stevens M.M., Seifalian A.M. Biofunctionalization of biomaterials for accelerated in situ endothelialization: a review // Biomacromolecules. 2008. Vol. 9(11). P. 2969-2979.

^ 83. Demer L.L. Lipid hypothesis of cardiovascular calcification // Circulation. 1997. Vol.

95(2). P. 297-298.

84. Demer L. Vascular calcification and osteoporosis: inflammatory responses to oxidized lipids//Int J Epidemiology. 2002. Vol. 31. P. 737-741.

85. Demer L.L, Tintut Y. Vascular calcification: pathobiology of a multifaceted disease // Circulation. 2008. Vol. 117(22). P. 2938-2948.

86. Dersch K., Ichijo H., Bhakdi S., Husmann M. Fatty acids liberated from lowdensity lipoprotein trigger endothelial apoptosis via mitogen-activated protein kinases // Cell Death Differ. 2005. Vol. 12. P. 1107-1114.

87. Didangelos A., Yin X., Mandal K. et al. Proteomics characterization of extracellular space components in the human aorta // Mol Cell Proteomics. 2010. Vol. 9(9). P. 2048-2062.

88. Dingemans K.P., Teeling P., Lagendijk J.H., Becker A.E. Extracellular matrix of the human aortic media: an ultrastructural histochemical and immunohistochemical study of the adult aortic media // Anat Rec. 2000. Vol. 258. P. 1-14.

89. Dohmen P.M., Konertz W. Tissue-engineered heart valve scaffolds // Ann Thorac Cardiovasc Surg. 2009. Vol. 15(6). P. 362-367.

90. Drake C.J., Hungerford J.E., Little C.D. Morphogenesis of the first blood vessels // Ann NY Acad Sci. 1998. Vol. 857. P. 155-179.

91. Driessen N.J., Boerboom R.A., Huyghe J.M. et al. Computational analyses of mechanically induced collagen fiber remodeling in the aortic heart valve // J Biomech Eng. 2003. Vol. 125(4). P. 549-557.

92. Eckert C.E., Fan R., Mikulis B. et al. On the biomechanical role of glycosaminoglycans in the aortic heart valve leaflet // Acta Biomater. 2013. Vol. 9(1). P. 465463^165470.

93. El-Abbadi M., Giachelli C.M. Mechanisms of vascular calcification // Adv Chronic Kidney Dis. 2007. Vol. 14. P. 54-66.

94. Elder B.D., Eleswarapu S.V., Athanasiou K.A. Extraction techniques for the decellularization of tissue engineered articular cartilage constructs // Biomaterials. 2009. Vol. 30(22). P. 3749-56.

95. Elkins R.C., Dawson P.E., Goldstein S. et al. Decellularized human valve allografts // Ann Thorac Surg. 2001. Vol. 71 (Suppl 5). P. 428^132.

96. Faury G., Pezet M., Knutsen R.H. et al. Developmental adaptation of the mouse cardiovascular system to elastin haploinsufficiency // J Clin Invest. 2003. Vol. 112. P.1419-1428.

97. Ferdous Z., Jo H., Nerem R.M. Differences in valvular and vascular cell responses to strain in osteogenic media // Biomaterials. 2011. Vol. 32(11). P. 2885-2893.

98. Fitzpatrick J.C., Clark P.M., Capaldi F.M. Effect of decellularization protocol on the ^ mechanical behavior of porcine descending aorta//Int J Biomater. 2010;2010. pii: 620503. P. 1-11.

99. Flanagan T.C., Pandit A. Living artificial heart valve alternatives // Eur Cells and Materials. 2003. Vol. 6(1). P. 28-45.

100. Fuchs J.R., Nasseri B.A., Vacanti J.P. Tissue engineering: a 21st century solution to surgical reconstruction // Ann Thorac Surg. 2001. Vol. 72(2). P. 577-591.

101. Ghadially F. As you like it, part 3: a critique and historical review of calcification as seen with the electron microscope // Ultrastruct Pathol. 2001. Vol. 25. P. 243-267.

102. Giachelli C.M. Ectopic calcification: gathering hard facts about soft tissue mineralization // Am J Pathol. 1999. Vol. 154(3). P. 671-675.

103. Giachelli C.M. Inducers and inhibitors of biomineralization: lessons from pathological calcification // Orthod Craniofacial Res. 2005. Vol. 8. P. 229-231.

104. Giampuzzi M., Botti G., Di Duca M. et al. Lysyl oxidase activates the transcription activity of human collagene III promoter. Possible involvement of Ku antigen // J Biol Chem. 2000. Vol. 275. P. 36341-36349.

105. Grzesiak J.J., Pierschbacher M.D. Shifts in the concentrations of magnesium and calcium in early porcine and rat wound fluids activate the cell migratory response // J Clin Invest. 1995. Vol. 95(1). P. 227-233.

106. Hakala J.K., Oksjoki R., Laine P. et al. Lysosomal enzymes are released from cultured human macrophages, hydrolyze LDL in vitro, and are present extracellularly in human atherosclerotic lesions // Arterioscler Thromb Vase Biol. 2003. Vol. 23. P. 1430-1436.

107. Ilandford P.A., Downing A.K., Reinhardt D.P., Sakai L.Y. Fibrillin: from domain structure to supramolecular assembly // Matrix Biol. 2000. Vol. 19. P. 457-470.

108. Haverich A. Cardiac tissue engineering // Eur J Cardiothorac Surg. 2008. Vol. 34(2). P. 227-228.

109. Ilenaine R., Roubertie F., Vergnat M., Ninet J. Valve replacement in children: a challenge for a whole life // Arch Cardiovasc Dis. 2012. Vol. 105(10). P. 517-528.

110. Ho A.M., Johnson M.D., Kingsley D.M. Role of the mouse ank gene in control of tissue calcification and arthritis // Science. 2000. Vol. 289. P. 265-270.

111. Hoerstrup S.P., Sodian R., Daebritz S. et al. Functional living trileaflet heart valves grown in vitro // Circulation. 2000. Vol. 102(19 Suppl 3). P. 44^19.

112. Hoerstrup S.P., Ziind G., Ye Q., Schoeberlein A., Schmid A.C., Turina M.I. Tissue engineering of a bioprosthetic heart valve: stimulation of extracellular matrix assessed by hydroxyproline assay // ASAIO J. 1999. Vol. 45(5). P. 397-402.

113. Hofmann A.F., Mysels K.J. Bile acid solubility and precipitation in vitro and in vivo: the role of conjugation, pH, and Ca2+ ions Hi Lipid Res. 1992. Vol. 33(5). P. 617-26.

114. Hosaka N., Mizobuchi M., Ogata H. et al. Elastin degradation accelerates phosphate-induced mineralization of vascular smooth muscle cells // Calcif Tissue Int. 2009. Vol. 85(6). P. 523-

115. Hruska K.A., Mathew S., Lund R.J., Memon I., Saab G. The pathogenesis of vascular calcification in the chronic kidney disease mineral bone disorder: the links between bone and the vasculature // Semin Nephrol. 2009. Vol. 29(2). P. 156-165.

116. Huang M.S., Morony S., Lu J. et al. Atherogenic phospholipids attenuate osteogenic signaling by BMP-2 and parathyroid hormone in osteoblasts // J Biol Chem. 2007. Vol. 282(29). P. 21237-21243.

117. Huang S.D., Liu X.H., Bai C.G. et al. Synergistic effect of fibronectin and hepatocyte growth factor on stable cell-matrix adhesion, re-endothelialization, and reconstitution in developing tissue-engineered heart valves // Heart Vessels. 2007. Vol. 22(2). P. 116-122.

118. Hui M., Tenenbaum H.C. New Face of an old enzyme: alkaline phosphatase may contribute to human tissue aging by inducing tissue hardening and calcification // Anat Ree (New Anat). 1998. Vol. 253. P. 91-94.

119. Hungerford J.E., Little C.D. Developmental biology of the vascular smooth muscle cell: building a multilayered vessel wall // J Vase Res. 1999. Vol. 36. P. 2-27.

120. Immunohistochemistry portal: protocol Database [Электронный ресурс]. URL: http://www.ihcworld.com/ protocols/special stains/masson trichrome.htm (дата обращения: 05.06.2012).

121. Isenburg J.C., Karamchandani N.V., Simionescu D.T., Vyavahare N.R. Structural requirements for stabilization of vascular elastin by polyphenolic tannins // Biomaterials. 2006. Vol. 27(19). P. 3645-51.

122. Jahnen-Dechent W., Heiss A., Schäfer С., Ketteier M. Fetuin-A regulation of calcified matrix metabolism // Circ Res. 2011. Vol. 108(12). P. 1494-509.

123. Janzen J., Vuong P.N. Arterial calcifications: morphological aspects and their pathological implications //Z Kardiol. 2001. Vol. 90 (Suppl 3). P. 6-11.

124. Jockenhoevel S., Chalabi K., Sachweh J.S. et al. Tissue engineering: complete autologous valve conduit - a new moulding technique // Thorac Cardiovasc Surg. 2001. Vol. 49(5). P. 287-290.

125. Johnson R.C., Leopold J.A., Loscalzo J. Vascular calcification. Pathobiological mechanisms and clinical implications // Circ Res. 2006. Vol. 99. P. 1044-1059.

126. Johnson T.R., Tomaszewski J.E., Carpenter J.P. Cellular repopulation of human vein allograft bypass grafts // J Vase Surg. 2000. Vol. 31(5). P. 994-1002.

127. Jorge-Herrero E., Fernandez P., Gutierrez M., Castillo-Olivares J.L. Study of the calcification of bovine pericardium: analysis of the implication of lipids and proteoglycans // Biomaterials. 1991. Vol.12. P. 683-689.

128. Jorge-Herrero E., Fernández P., de la Torre N. et al. Inhibition of the calcification of porcine valve tissue by selective lipid removal // Biomaterials. 1994. Vol. 15(10). P. 815-20.

129. Juthier F., Vincentelli A., Gaudric J. et al. Decellularized heart valve as a scaffold for in vivo recellularization: deleterious effects of granulocyte colony-stimulating factor. // J Thorac Cardiovasc Surg. 2006. Vol. 132(3). P. 735-7.

130. Kaartinen M.T., Murshed M., Karsenty G., McKee M.D. Osteopontin upregulation and ^ polymerization by transglutaminase 2 in calcified arteries of matrix Gla protein-deficient mice // J.

Histochem Cytochem. 2007. Vol. 55. P. 375-386.

131. Kasimir M.T., Rieder E., Seebacher G. et al. Comparison of different decellularization procedures of porcine heart valves // Int J Artif Organs. 2003. Vol. 26(5). P. 421-7.

132. Kim B.S., Nikolovski J., Bonadio J. et al. Engineered smooth muscle tissues: regulating cell phenotype with the scaffold // Exp Cell Res. 1999. Vol. 251(2). P. 318-28.

133. Kim W.G., Park J.K., Lee W.Y. Tissue-engineered heart valve leaflets: an effective method of obtaining acellularized valve xenografts // Int J Artif Organs. 2002. Vol. 25(8). P. 791-7.

134. Kirton J.P., Crofts N.J., George S.J. et al. Wnt/beta-catenin signaling stimulates chondrogenic and inhibits adipogenic differentiation of pericytes: potential relevance to vascular disease? // Circ Res. 2007. Vol. 101. P. 581-589.

135. Kitauchi T., Yoshida K., Yoneda T. et al. Association between pentosidine and arteriosclerosis in patients receiving hemodialysis // Clin Exp Nephrol. 2004. Vol. 8. P. 48-53.

136. Kobayashi N., Kostka G., Garbe J.H. et al. A comparative analysis of the fibulin protein family. Biochemical characterization, binding interactions, and tissue localization // J Biol Chem. 2007. Vol.282. P. 11805-11816.

137. Kostka G., Giltay R., Bloch W. et al. Perinatal lethality and endothelial cell abnormalities in several vessel compartments of fibulin-l-deficient mice // Mol Cell Biol. 2001. Vol. 21. P. 70257034.

138. Lalaoui M., El Midaoui A., de Champlain J. et al.Is there a role for reactive oxygen species in arterial medial elastocalcinosis? // Vascul Pharmacol. 2007. Vol. 46. P. 201-206.

139. Laurent S., Boutouyrie P., Asmar R. et al. Aortic stiffness is an independent predictor of all-cause and cardiovascular mortality in hypertensive patients // Hypertension. 2001. Vol. 37(5). P. 1236-1241.

140. Lee J.S., Basalyga D.M., Simionescu A. et al. Elastin calcification in the rat subdermal ^ model is accompanied by up-regulation of degradative and osteogenic cellular responses // Am J

Pathol. 2006. Vol. 168(2). P. 490-8.

141. Lemaire R., Bayle J., Mecham R.P., Lafyatis R. Microfibril-associated MAGP-2 stimulates elastic fiber assembly // J Biol Chem. 2007. Vol. 282. P. 800-888.

142. Leyh R.G., Wilhelmi M., Rebe P. et al. In Vivo Repopulation of Xenogeneic and Allogeneic Acellular Valve Matrix Conduits in the Pulmonary Circulation // Ann Thorac Surg. 2003. Vol. 75. P. 1457-1463.

143. Lichtenberg A., Tudorache I., Cebotari S. et al. Preclinical testing of tissue-engineered heart valves re-endothelialized under simulated physiological conditions // Circulation. 2006. Vol. 114(1 Suppl). P. 559-565.

144. Loose R., Shultze-Rhonhot U., Sievers H.H., Bernhard A. Preparing heart valve allografts for endothelial cell seeding // Transplant Proc. 1993. Vol. 25(6). P. 3244-3246.

145. Lucero I I. A., Kagan Ы.М. Lysyl oxidase: an oxidative enzyme and effector of cell function // Cell Mol. Life Sci. 2006. Vol. 63. P. 2304-2316.

146. Lynn A.K., Yannas I.V., Bonfield W. Antigenicity and immunogenecity of collagen // J Biomed Mater Res В Appl Biomater. 2004. Vol. 71, P. 343-354.

147. Maeda S., Hayashi M., Komiya S. et al. Endogenous TGF-beta signaling suppresses maturation of osteoblastic mesenchymal cells // EMBO J. 2004. Vol. 23. P. 552-563.

148. Mahabeleshwar G.H., Somanath P.R., Byzova T.V. Methods for isolation of endothelial and smooth muscle cells and in vitro proliferation assays // Methods Mol Med. 2006. Vol. 129. P. 197— 208.

149. Marchand C. Stent for percutaneous heart valve implantation: Thes. ... deg. Doctor in Mechanics / University of Mulhouse, Mulhouse, France, 2009.

150. Martin S.S., Qasim A.N., Mehta N.N. et al. Apolipoprotein В but not LDL cholesterol is associated with coronary artery calcification in type 2 diabetic whites // Diabetes. 2009. Vol. 58(8). P. 1887-92.

151. McGraw-Hill Education. Medical: Consult with the leading minds in medicine [Электронный ресурс]. URL: http://www.mcgraw-hill.com (дата обращения: 07.04.2010).

152. McLean S.E., Mecham B.IL, Kelleher C.M. et al. Extracellular matrix gene expression in developing mouse aorta // Extracellular Matrices and Development /edited by J.H. Miner. - New York: Elsevier, 2005. - P. 82-128.

153. Meuris B. Calcification of aortic wall tissue in prosthetic heart valves: initiation, influencing factors and strategies towards prevention: Thes. ... deg. Doctor of Medicine / Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgium, 2007

154. Mirensky T.L., Breuer C.K. The development of tissue-engineered grafts for reconstructive cardiothoracic surgical applications. // Pediatr Res. 2008. Vol. 63(5). P. 559-568.

155. Mitchell G.F., Hwang S.J., Vasan R.S. et al. Arterial stiffness and cardiovascular events: the Framingham Heart Study // Circulation. 2010. Vol. 121(4). P. 505-511.

156. Mizobuchi M., Towler D., Slatopolsky E. Vascular calcification: the killer of patients with chronic kidney disease // J Am Soc Nephrol. 2009. Vol. 20. P. 1453-1464.

157. Mody N., Parhami F., Sarafian T.A. Demer L.L. Oxidative stress modulates osteoblastic differentiation of vascular and bone cells // Free Radic Bio. Med. 2001. Vol. 31. P. 509-519.

158. Moe S.M., O'Neill K.D., Duan D. et al. Medial artery calcification in ESRD patients is associated with deposition of bone matrix proteins // Kidney Int. 2002. Vol. 61. P. 638-647.

159. Mohler E.R. Ill, Gannon F., Reynolds C., Zimmerman R., Keane M.G., Kaplan F.S. Bone formation and inflammation in cardiac valves // Circulation. 2001. Vol. 103. P. 1522-1528.

160. Mol A., Bouten C.V.C., Baaijens F.P.T. Review article: tissue engineering of semilunar heart valves current status and future developments // J Heart Valve Disease. 2004. Vol. 13(2). P. 272280.

161. Molnar J., Fong K.S., He Q.P. et al. Structural and functional diversity of lysyl oxidase and the LOX-like proteins // Biochim Biophys Acta. 2003. Vol. 1647. P. 220-224.

162. Montoya C.V., McFetridge P.S. Preparation of ex vivo-based biomaterials using convective flow decellularization // Tissue Eng Part C Methods. 2009. Vol. 15(2), P. 191-200.

163. Morony S., Tintut Y., Zhang Z. et al. Osteoprotegerin (OPG) inhibits vascular calcification without affecting atherosclerosis in ldlr( -/-) mice // Circulation. 2008. Vol. 117. p. 411-420.

0> 164. Munroe P.B., Olgunturk R.O., Fryns J.P. et al. Mutations in the gene encoding the human

matrix Gla protein cause Keutel syndrome //Nat Genet. 1999. Vol. 21. P. 142-144.

165. Murata K. Acidic glycosaminoglycans in human heart valves // J. Mol. Cell Cardiol., 1981. Vol. 13(2). P. 281-292.

166. Muratov R., Britikov D., Sachkov A. et al. New approach to reduce allograft tissue immunogenicity. Experimental data // Inter. Card Thorac Surg. 2010. Vol. 10(3). P. 408-12.

167. Murshed M., McKee M.D. Molecular determinants of extracellular matrix mineralization in bone and blood vessels // Curr Opin Nephrol Hypertens. 2010. Vol. 19(4). P. 359-65.

168. Murshed M., Harmey D., Millan J.L. et al. Unique coexpression in osteoblasts of broadly expressed genes accounts for the spatial restriction of ECM mineralization to bone // Genes Dev 2005. Vol. 19. P. 1093-1104.

169. Murshed M., Schinke T., McKee M.D., Karsenty G. Extracellular matrix mineralization is regulated locally; different roles of two Gla-containing proteins // J Cell Biol., 2004. Vol. 165. P. 625630.

170. Nakamura T. Clinical application of nerve conduits consisting of a polyglycolic acid (PGA)-collagen composite tube filled with collagen sponge // Connective Tissue 2003. Vol. 35. P. 5357.

171. Narisawa S., Harmey D., Yadav M.C. et al. Novel inhibitors of alkaline phosphatase

suppress vascular smooth muscle cell calcification // J Bone Miner Res. 2007. Vol. 22. P. 1700-1710.

172. Nerem R.M., Seliktar D. Vascular tissue engineering // Annu Rev Biomed Eng. 2001. Vol. 3. P. 225—43.

173. Neven E., Dauwe S., De Broe M.E. et al. Endochondral bone formation is involved in media calcification in rats and in men // Kidney Int. 2007. Vol. 72. P. 574-581.

174. Nudelman F., Pieterse K., George A. et al. The role of collagen in bone apatite formation in the presence of hydroxyapatite nucleation inhibitors //Nat Mater. 2010. Vol. 9. P. 1004-1009.

175. Nugent H.M., Groothuis A., Seifert P. et al. Perivascular endothelial implants inhibit intimai hyperplasia in a model of arteriovenous fistulae: a safety and efficacy study in the pig // J Vase Res. 2002. Vol. 39(6). P. 524-533.

176. O'Brian M.F., Goldstein S., Walsh S.P. et al. The Synergraft valve: A new acellular (nonglutaraldehyde-fixed) tissue heart valve for autologous recellularization; first experimental studies before clinical implantation // Semin. Thorac. Cardiovasc. Surg., 1999, Vol. 1 l(S.l), P. 194-200.

177. Oleggini R., Gastaldo N., Di Donato A. Regulation of elastinpromoter by lysyl oxidase and growth factors: cross control of lysyl oxidase on TGF-betal effects // Matrix Biol., 2007, Vol. .26, p. 494-505.

178. Onda M., Ishiwata T., Kawahara K. et al. Expression of lumican in thickened intima and smooth muscle cells in human coronary atherosclerosis // Exp Mol Pathol. 2002. Vol. 72. P. 142-149.

179. O'Neill W.C. Vascular calcification: not so crystal clear // Kidney Int. 2007. Vol. 71. P. 282-283.

180. Ôôrni K., Kovanen P.T. Lipoprotein modification by secretory phospholipase A2 enzymes contributes to the initiation and progression of atherosclerosis // Curr Opin Lipidol. 2009. Vol. 20. P. 421-427.

181. Orita Y., Yamamoto H., Kohno N. et al. Role of osteoprotegerin in arterial calcification: development of new animal model // Arterioscler ThrombVascBiol. 2007. Vol. 27. P. 2058-2064.

182. Orso E., Grandi M., Schmitz G. Oxidized LDL-induced endolysosomal phospholipidosis and enzymatically modified LDL-induced foam cell formation determine specific lipid species modulation in human macrophages // Chemistry and Physics of Lipids. 2011. Vol. 164. P. 479^87.

183. Ota T., Sawa Y., Iwai S. et al. Fibronectin-hepatocyte growth factor enhances reendothelialization in tissue-engineered heart valve // Ann. Thorac. Surg., 2005, Vol. 80(5), P. 17941801.

184. Ott H.C., Matthiesen T.S., Goh S.K., et al. Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart // Nat Med. 2008. Vol. 14(2). P. 213-221.

185. Parhami F., Morrow A.D., Balucan J. et al. Lipid oxidation products have opposite effects on calcifying vascular cell and bone cell differentiation: a possible explanation for the paradox of

arterial calcification in osteoporotic patients // Arterioscler Thromb Vase Biol. 1997. Vol. 17. P. 680687.

186. Pereira L., Andrikopoulos K., Tian J. et al.Targetting of the gene encoding fibrillin—1 recapitulates the vascular aspect of Marfan syndrome //Nat Genet. 1997. Vol. 17. P. 218-222.

187. Perrotta I., Russo E., Camastra C. et al. New evidence for a critical role of elastin in calcification of native heart valves: immunohistochemical and ultrastructural study with literature review//Histopathology. 2011. Vol. 59. P. 504-513.

188. Perry T.E., Roth S.J. Cardiovascular tissue engineering. Constructing living tissue cardiac valves and blood vessels using bone marrow, umbilical cord blood and peripheral blood cells // J. Cardiovasc Nurs. 2003. Vol. 18(1). P. 30-37.

189. Piscaglia A.C., Shupe T.D., Oh S.H. et al. Granulocyte-colony stimulating factor promotes liver repair and induces oval cell migration and proliferation in rats // Gastroenterology. 2007. Vol. 133(2). P. 619-631.

190. Pohle K., Maffert R., Ropers D. et al. Progression of aortic valve calcification: association with coronary atherosclerosis and cardiovascular risk factors // Circulation. 2001. Vol. 104. P. 19271932.

191. Poller D.N., Curry A., Ganguli L.A., Routledge R.C. Bacterial calcification in infective * endocarditis // Postgrad Med J. 1989. Vol. 65(767). P. 665-667.

192. Price P.A., Chan W.S., Jolson D.M., Williamson M.K. The elastic lamellae of devitalized arteries calcify when incubated in serum: evidence for a serum calcification factor // Arterioscler Thromb Vase Biol. 2006. Vol. 26(5). P. 1079-1085.

193. Price P.A., June H.H., Buckley J.R., Williamson M.K. Osteoprotegerin inhibits artery calcification induced by warfarin and by vitamin D // Arterioscler Thromb Vase Biol. 2001. Vol. 21. P. 1610-1616.

194. Price P.A., June H.H., Hamlin N.J., Williamson M.K. Evidence for a serum factor that initiates the re-calcification of demineralizcd bone // J Biol Chem. 2004. Vol. 279. P. 19169-19180.

195. Price P.A., Toroian D., Chan W.S. Tissue-nonspecific alkaline phosphatase is required for the calcification of collagen in serum: a possible mechanism for biomineralization // J Biol Chem. 2009. Vol. 284(7). P. 4594-604.

^ 196. Proudfoot D., Davies J.D., Skepper J.N. et al. Acetylated low-density lipoprotein

stimulates human vascular smooth muscle cell calcification by promoting osteoblastic differentiation and inhibiting phagocytosis // Circulation. 2002. Vol. 106. P. 3044 -3050.

197. Qin X., Corriere M.A., Matrisian L.M., Guzman R.J. Matrix metalloproteinase inhibition attenuates aortic calcification // Arterioscler Thromb Vase Biol. 2006. Vol. 26(7). P. 1510-6.

198. Rabkin E., Schoen F.J. Cardiovascular tissue engineering // Cardiovasc Pathol. 2002. Vol.

11(6). P. 305-17.

199. Raghavan D., Shah S.R., Vyavahare N.R. Neomycin fixation followed by ethanol pretreatment leads to reduced buckling and inhibition of calcification in bioprosthetic valves // J Biomed Mater Res B App. Biomater. 2010. Vol. 92(1). P. 168-77.

200. Rajani B., Mee R.B., Ratliff N.B. Evidence for rejection of homograft cardiac valves in infants // J Thorac Cardiovasc Surg. 1998, Vol. 115(1), P. 111-117.

201. Rajamannan N.M. Mechanisms of aortic valve calcification: the LDL—density-radius theory: a translation from cell signaling to physiology // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2010. Vol. 298(1). P. H5-15.

202. Reinboth B., Hanssen E., Cleary E.G., Gibson M.A. Molecular interactions of biglycan and decorin with elastic fiber components: biglycan forms a ternary complex with tropoelastin and microfibrilassociated glycoprotein 1 // J Biol Chem. 2002. Vol. 277, P. 3950-3957.

203. Rieder E., Kasimir M.T., Silberhumer G. et al. Decellularization protocols of porcine heart valves differ importantly in efficiency of cell removal and susceptibility of the matrix to recellularization with human vascular cells // J Thorac Cardiovasc Surg. 2004. Vol. 127. P. 399-405.

204. Reynolds J.L., Skepper J.N., McNair R. et al. Multifunctional roles for serum protein fetuin-a in inhibition of human vascular smooth muscle cell calcification // J Am Soc Nephrol. 2005.

•1 Vol. 16, P. 2920-2930.

205. Rippel R.A., Ghanbari H., Seifalian A.M. Tissue-engineered heart valve: future of cardiac surgery // World J. Surg. 2012. Vol. 36(7). P. 1581-91.

206. Ronchetti I., Boraldi F., Annovi G. et al. Fibroblast involvement in soft connective tissue calcification // Front Genet. 2013. Vol. 4. A. 22.

207. Ross M.D., Bruggeman L.A., Hanss B., Sunamoto M. et al.Podocan, a novel small leucine-rich repeat protein expressed in the sclerotic glomerular lesion of experimental HIV— associated nephropathy//J Biol Chem. 2003. Vol. 278(35). P. 33248-33255.

208. Ross M.H., PawlinaW. Histology: a text and atlas: with correlated cell and molecular biolog. - 6th ed. - Philadelphia: Wolters Kluwer/Lippincott Williams Wilkins Health, 2011. 974 p.

209. Rossi M.A., Braile D.M., Teixeira M.D.R. et al. Lipids extraction attenuates the calcific degeneration of bovine pericardium used in cardiac valve bioprostheses // J Exp Pathol. 1990. Vol. 71.

# P. 187-196.

210. Rutsch F., Vaingankar S., Johnson K. et al. PC-1 nucleoside triphosphate pyrophosphohydrolase deficiency in idiopathic infantile arterial calcification // Am J Pathol. 2001, Vol. 158, P. 543-554.

211. Ruzmetov M., Shah J.J., Geiss D.M., Fortuna R.S. Decellularized versus standard eryopreserved valve allografts for right ventricular outflow tract reconstruction: a single-institution comparison // J Thorac Cardiovasc Surg. 2012. Vol. 143(3). P. 543-549.

212. Sage A.P. Tintut Y., Demer L.L. Regulatory mechanisms in vascular calcification // Nat Rev Cardiol. 2010. Vol. 7. P. 528-536.

r

213. Sangiorgi G., Rumberger J.A., Severson A. et al. Arterial calcification and not lumen stenosis is highly correlated with atherosclerotic plaque burden in humans: a histologic study of 723 coronary artery segments using nondecal-cifying methodology // J Am Coll Cardiol. 1998. Vol. 31. P. 126-133.

214. Santin M., Rhys-Williams W., O'Reilly J. et al. Calcium-binding phospholipids as a coating material for implant osteointegration // J R Soc Interface. 2006. Vol. 3(7). P. 277-281.

215. Sarig S., Weiss T.A., Katz I. et al. Detection of cholesterol associated with calcium mineral using confocal fluorescence microscopy // Lab Invest. 1994. Vol. 71. P. 782-787.

216. Sawada N., Taketani Y., Amizuka N. et al. Caveolin-1 in extracellular matrix vesicles secreted from osteoblasts // Bone. 2007. Vol. 41(1). P. 52-58.

217. Scatena M., Liaw L., Giachelli C.M. Osteopontin: a multifunctional molecule regulating chronic inflammation and vascular disease // Arterioscler Thromb Vase Biol. 2007. Vol. 27. P. 2302-

♦1 2309.

218. Schmitz G., Grandl M. Endolysosomal phospholipidosis and cytosolic lipid droplet storage and release in macrophages // Biochim Biophys Acta. 2009. Vol. 1791. P. 524-539.

219. Schoen F.J. Mechanisms of Function and Disease of Natural and Replacement Heart Valves // Annu Rev Pathol Mech Dis. 2012, Vol. 7, P. 161-183.

220. Schoen F.J., Levy R.J. Calcification of tissue heart valve substitutes: progress toward understanding and prevention // Ann Thorac Surg. 2005. Vol. 79(3). P. 1072-80.

221. Schurgers L.J., Joosen I.A., Laufer E.M. et al. Vitamin K-antagonists accelerate atherosclerotic calcification and induce a vulnerable plaque phenotype // PLoS One. 2012. Vol. 7(8). e43229.

222. Schwarz M., Spath L., Lux C.A. et al. Potential protective role of apoprotein J (clusterin) in atherogenesis: Binding to enzymatically modified low-density lipoprotein reduces fatty acid-mediated cytotoxicity // Thromb Haemost. 2008. Vol. 100. P. 110-118.

223. Scott M., Vesely I. Aortic valve cusp microstructure: the role of elastin // An Thorac. Surg. 1995. Vol. 60(2). P. 391-394.

224. Sedighi N., Radmard A.R., Radmehr A. et al. Breast arterial calcification and risk of carotid atherosclerosis: Focusing on the preferentially affected layer of the vessel wall // Eur J Radiol. 2010. Vol. 15.

225. Segev A., Nili N., Strauss B.H. The role of perleean in arterial injury and angiogenesis // Cardiovasc Res. 2004. Vol. 63(4). P. 603-610.

226. Shao J.S., Cheng S.L., Pingsterhaus J.M. et al. Msx2 promotes cardiovascular calcification by activating paracrine Wnt signals // J Clin Invest. 2005. Vol. 115. P. 1210-1220.

227. Shao J.S., Cheng S.L., Sadhu J., Towler D.A. Inflammation and the osteogenic regulation of vascular calcification: a review and perspective // Hypertension. 2009. Vol. 55. P. 579-592.

228. Shen M., Kara-Mostefa A., Chen L., Daudon M. et al. Effect of ethanol and ether in the prevention of calcification of bioprostheses // Ann Thorac Surg. 2001. Vol. 71(5 Suppl). P. 413—416.

229. Shetty R., Pibarot P., Audet A. et al. Lipid-mediated inflammation and degeneration of bioprosthetic heart valves // Eur J Clin Invest. 2009. Vol. 39(6). P. 471^180.

230. Shroff R.C., Shanahan C.M. The vascular biology of calcification // Semin Dial. 2007. Vol. 20(2). P. 103-109.

231. Simionescu D.T. Prevention of calcification in bioprosthetic heart valves: challenges and perspectives // Expert Opin Biol Ther. 2004. Vol. 4(12). P. 1971-85.

232. Simionescu A., Philips K., Vyavahare N. Elastin-derived peptides and TGF-pl induce osteogenic reponses in smooth muscle cells // Biochem Biophys Res Commun. 2005. Vol. 334(2). P. 524-532.

233. Simionescu A., Simionescu D.T., Vyavahare N.R. Osteogenic responses in fibroblasts activated by elastin degradation products and transforming growth factor-1 // Am J Pathol. 2007. Vol. 171. P. 116-123.

234. Simpson C.L., Lindley S., Eisenberg C. et al. Toward cell therapy for vascular calcification: osteoclast-mediated demineralization of calcified elastin // Cardiovasc Pathol. 2007. Vol. 16(1). P. 29-37.

235. Speer M.Y., McKee M.D., Guldberg R.E. et al. Inactivation of the osteopontin gene enhances vascular calcification of matrix Gla protein-deficient mice: evidence for osteopontin as an inducible inhibitor of vascular calcification in vivo // J Exp Med. 2002. Vol. 196. P. 1047-1055.

236. Speer M.Y., Yang II.Y., Brabb T. et al. Smooth muscle cells give rise to osteochondrogenic precursors and chondrocytes in calcifying arteries // Circ Res. 2009. Vol. 104. P. 733-741.

237. Spronk H.M., Soute B.A., Schurgers L.J. et al. Matrix Gla protein accumulates at the border of regions of calcification and normal tissue in the media of the arterial vessel wall // Biochem Biophys Res Commun. 2001. Vol. 289. P. 485-490.

238. Steinhoff G., Stock U., Karim N. et al. Tissue engineering of pulmonary heart valves on allogenic acellular matrix conduits: in vivo restoration of valve tissue // Circulation. 2000. Vol. 102(19 Suppl 3). P. 50-55.

239. Steitz S.A., Spcer M.Y., McKee M.D. et al. Osteopontin inhibits mineral deposition and promotes regression of ectopic calcification // Am J Pathol. 2002. Vol. 161. P. 2035-2046.

240. Stenmark K.R., Yeager M.E., El Kasmi K.C. et al. The Adventitial Essential Regulator of Vascular Wall Structure and Function //Annu Rev Physiol. 2013. Vol. 75. P. 23-47.

241. Stock U.A., Vacanti J.P., Mayer J.E., Wahlers T. Tissue engineering of heart valves -current aspects // Thorac Cardiov Surg. 2002. Vol. 50. P. 184-193.

242. Stone C., Borst H. Dissecting aortic aneurysm // Cardiac Surgery in the Adult / ed. L.H. Edmunds Jr. - New York: McGraw-Hill, 1997. - P. 1153-1157.

243. Suriyaphol P., Fenske D., Zahringer U. et al. Enzymatically modified nonoxidizcd low-density lipoprotein induces interleukin-8 in human endothelial cells: role of free fatty acids // Circulation. 2002. Vol. 12. P. 1107-1114.

244. Sutherland M.K., Geoghegan J.C., Yu C. et al. Sclerostin promotes the apoptosis of human osteoblastic cells: a novel regulation of bone formation // Bone. 2004. Vol. 35(4). P. 828-835.

245. Sutton J.P., Ho S.Y., Anderson R.H. The forgotten interleaflet triangles a review of the surgical anatomy of the aortic valve // An. Thorac. Surg., 1995, Vol. 59(2), P. 419-427.

246. Tammi M.I., Day A.J., Turley E.A. Hyaluronan and homeostasis: a balancing act // J Bio. Chem. 2002. Vol. 277(7). P. 4581-4584.

247. Tanimura A., McGregor D.H., Anderson H.C. Matrix vesicles in atherosclerotic calcification//Proc Soc Exp Biol Med. 1983. Vol. 172. P. 173-177.

248. Teebken O.E., Bader A., Steinhoff G., Haverich A. Tissue Engineering of Vascular Grafts: Human Cell Seeding of Decellularised Porcine Matrix // Eur J Vase Endovasc Surg. 2000. Vol. 19. P. 381-386.

249. Thanassoulis G., Massaro J.M., Cury R. et al. Associations of long-term and early adult atherosclerosis risk factors with aortic and mitral valve calcium // J Am Coll Cardiol. 2010. Vol. 55(22). P. 2491-2498.

250. Thompson B., Towler D.A. Arterial calcification and bone physiology: role of the bone-vascular axis//Nat Rev Endocrinol. 2012. Vol. 8(9). P. 529-543.

251. Tintut Y., Patel J., Territo M. et al. Monocyte/macrophage regulation of vascular calcification in vitro // Circulation. 2002. Vol. 105. P. 650-655.

252. Toro R., Mangas A., Gomez F. Calcified aortic valve disease: Association with atherosclerosis// Med. Clin. (Bare). 2010. Vol. 22. P. 588-593

253. Toroian D., Lim J.E., Price P.A. The size exclusion characteristics of type I collagen: implications for the role of noncollagenous bone constituents in mineralization // J Biol Chem 2007. Vol. 282(31). P. 22437^17.

254. Towler D. Vascular calcification: a perspective on an imminent disease epidemic // IBMS

BoncKEy. 2008. Vol. 5. P. 41-58.

255. Tudorache 1., Calistru A., Baraki H. et al. Orthotopic replacement of aortic heart valves with tissue-engineered grafts //Tissue Eng Part A. 2013. V. 19(15-16). P. 1686-1694.

256. Tudorache I., Cebotari S., Sturz G. et al. Tissue engineering of heart valves: biomechanical and morphological properties of decellularized heart valves // J Heart Valve Dis. 2007. Vol. 16(5). P. 567-573.

257. Valente M., Bortolotti U., Thiene G. Ultrastructural substrates of dystrophic calcification in porcine bioprosthetic valve failure//Am J Pathol. 1985. Vol. 119. P. 12-21.

258. Vesely I. Heart valve tissue engineering. // Circ Res. 2005. Vol. 97(8). P. 743-755.

259. Vincentelli A., Wautot F., Juthier F. et al. In vivo autologous recellularization of a tissue-engineered heart valve: are bone marrow mesenchymal stem cells the best candidates? // J Thorac Cardiovasc Surg. 2008. Vol. 135(6). P. 1406-1407.

260. Voges I., Briisen J.II., Entenmann A. et al. Adverse results of a decellularized tissue-engineered pulmonary valve in humans assessed with magnetic resonance imaging // Eur J Cardiothorac Surg. 2013. doi: 10.1093/ejcts/ezt328

261. .Vyavahare N., Hirsch D., Lerner E. et al. Prevention of bioprosthetic heart valve calcification by ethanol preincubation: efficacy and mechanisms // Circulation. 1997. Vol. 95. P. 479488.

262. Wagenseil J.E., Mecham R.P. Vascular extracellular matrix and arterial mechanics // Physiol Rev. 2009. Vol. 89(3). P. 957-89.

263. Wasilewski J., Mirota K., Wilczek K. et al. Calcific aortic valve damage as a risk factor for cardiovascular events // Pol J Radiol. 2012. Vol. 77(4), P. 30-34.

264. Watson K.E., Bostrom K., Ravindranath R. et al. TGF-beta 1 and 25-hydroxycholesterol stimulate osteoblast-Iike vascular cells to calcify//J Clin Invest. 1994. Vol. 93. P. 2106-2113.

265. Watson K.E., Parhami F., Shin V., Demer L.L. Fibronectin and collagen I matrixes promote calcification of vascular cells in vitro, whereas collagen IV matrix is inhibitory II Arterioscler Thromb Vase Biol. 1998. Vol. 18. P. 1964-1971.

266. Weston M.W., Yoganathan A.P. Biosynthetic activity in heart valve leaflets in response to in vitro flow environments // Ann Biomed Eng. 2001. Vol. 29(9). P. 752-763.

267. Weymann A., Loganathan S., Takahashi H. et al. Development and evaluation of a perfusion decellularization porcine heart model-generation of 3-dimensionaI myocardial neoscaffolds // Circ J. 2011. Vol. 75(4). P. 852-860.

268. Yang X., Fullerton D.A., Su X. et al. Pro-osteogenic phenotype of human aortic valve interstitial cells is associated with higher levels of Toll-like receptors 2 and 4 and enhanced expression of bone morphogenetic protein 2 // J Am Coll Cardiol. 2009. Vol. 53(6). P. 491-500.

of native and bioprosthetic aortic valves: issue-related particularities of diabetes mellitus // Infect Disord Drug Targets. 2008. Vol. 8(2). P. 88-99.

270. Yoshida H., Kisugi R., Mechanisms of LDL oxidation // Clin Chim Acta. 2010. Vol. 411. P. 1875-1882.

271. Zanetti M., Braghetta P., Sabatelli P. et al. EMILIN-1 deficiency induces elastogenesis and vascular cell defects // Mol Cell Biol. 2004. Vol. 24. P. 638-650.

272. Zeltinger J., Landeen L.K., Alexander H.G. et al. Development and characterization of tissue-engineered aortic valves // Tissue Eng. 2001. Vol. 7(1). P. 9-22.