Фибробласты десны человека, подверженные воздействию крайне низкочастотных электромагнитных полей: In vitro модель улучшения заживления ран

Аннотация

Несколько клинических исследований показали влияние синусоидальных и импульсных электромагнитных полей на ускорение процессов заживления ран и регенерации тканей. Клиническое использование крайне низкочастотных электромагнитных полей может представлять собой новый рубеж в восстановлении тканей и здоровье полости рта с интересной клинической точки зрения. Настоящее исследование было направлено на оценку влияния чрезвычайно низкочастотного синусоидального электромагнитного поля (SEMF) и чрезвычайно низкочастотного импульсного электромагнитного поля (PEMF) с плотностью потока 1 мТл на модели процесса заживления полости рта с использованием фибробластов десны. Было произведено механическое повреждение in vitro для оценки заживления ран, миграции, жизнеспособности, метаболизма и экспрессии выбранных цитокинов и генов протеаз в фибробластах, которые подвергаются или не подвергаются воздействию SEMF и PEMF. Интерлейкин 6 (IL-6), трансформирующий фактор роста бета 1 (TGF-β), металлопротеиназа 2 (ММР-2), моноцитарный хемоаттрактантный белок 1 (МСР-1), индуцибельная синтаза оксида азота (iNOS) и гемоксигеназы 1 ( HO-1) участвуют в заживлении ран и регенерации тканей, способствуя пролиферации фибробластов, хемотаксису и активации. Наши результаты показывают, что воздействие каждого типа электромагнитного поля увеличивает раннюю экспрессию IL-6, TGF-β и iNOS, вызывая переход от воспалительной к пролиферативной фазе заживления раны. Кроме того, более поздняя индукция MMP-2, MCP-1 и HO-1 наблюдалась после воздействия электромагнитного поля, что ускоряло процесс заживления ран. Кроме того, воздействие электромагнитного поля влияло на пролиферацию, миграцию и метаболизм фибробластов десны человека по сравнению с поддельными клетками. Это исследование предполагает, что воздействие SEMF и PEMF может быть интересным новым неинвазивным вариантом лечения для заживления ран. Однако необходимы дополнительные исследования для выяснения наилучших условий воздействия, чтобы обеспечить желаемую эффективность лечения in vivo.

Ключевые слова: электромагнитные поля, фибробласты десны человека, цитокины, хемокины.

Перейти к:

Введение

В последние несколько лет многие исследования были сосредоточены на взаимодействии неионизирующих электромагнитных полей и живых организмов, учитывая, что геомагнитное поле является одним из физических факторов окружающей среды, которым подвержены биологические системы [ 1 ], и выделили негативные или положительное влияние воздействия электромагнитных полей (ЭМП) [ 2 ]. ЭДС можно определить как низкочастотную (НЧ, диапазон: 30–300 кГц) или крайне низкую частоту (НЧ, диапазон: 3–30 Гц).

Биологические эффекты электромагнитных полей зависят от интенсивности и диапазона частот используемых сигналов, от их амплитуды, формы волны, поляризации и дозы, а также от времени воздействия ЭМП. Кроме того, некоторые исследования показали, что биологические эффекты ЭМП связаны с типами специализированных клеток, которые подвергаются воздействию [ 3 , 4 , 5 , 6 ].

Биологические эффекты, модулируемые ЭМП, включают, но не ограничиваются ими, миграцию клеток, пролиферацию и дифференцировку клеток, модуляцию цитокинов, экспрессию факторов роста и передачу сигналов оксида азота [ 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ]. Потенциальные негативные последствия ELF-ЭМП было показано в предыдущих исследованиях, которые показали повышенный риск продвижения болезни и прогрессирования рака у детей, рак молочной железы, опухолевой развития, нейродегенеративных заболеваний, а также в плодовитости и сердечно — сосудистых заболеваний [ 13 , 14 , 15 , 16]. Однако эти экспериментальные исследования не предоставили убедительных доказательств связи между воздействием ELF-EMF и развитием болезни.

Большое количество результатов продемонстрировало, что воздействие ELF-EMF положительно изменяет пролиферацию клеток, выработку противовоспалительных цитокинов и регенерацию тканей [ 8 , 17 , 18 ]. Интересно, что имеются убедительные доказательства того, что ЭМП-ЭДС могут оказывать оздоровительное воздействие на живые организмы. Исследования клинического применения ELF-EMFs показали защиту от гипоксии и повреждения миокарда, а также увеличение выживаемости после ишемии-реперфузии [ 19 , 20 ]. Также сообщалось, что ELF-EMFs эффективны в усилении остеогенеза и хондрогенеза в скелетных стволовых клетках человека / стромальных клетках костного мозга человека (hSSCs / hBMSCs), без документированных отрицательных эффектов [ 21 ,22 ].

В свете этих результатов трансляционная значимость эффектов ELF-EMFs в отношении их эффективности при лечении различных состояний представляет все возрастающий интерес. Таким образом, разработка инновационных методов лечения на основе ЭМП и изучение биологических эффектов ЭМП были изучены в области регенеративной медицины. В частности, исследование способов использования воздействия ЭМП для контроля регенерации тканей и заживления ран является стимулирующей областью исследований. Предыдущие исследования проводились с использованием ЭДС с частотами 50/60 Гц и с различной интенсивностью магнитного поля, но не с плотностью потока выше 20 мТл, и, следовательно, они имели различную терапевтическую эффективность [ 23 ].

Одним из наиболее интересных биологических эффектов ELF-EMF является клинически эффективное заживление ран, заживление костей и регенерация нейронов [ 18 , 24 , 25 ]. Большинство клинических исследований и терапевтических применений с использованием ELF-EMF проводились с импульсными электромагнитными полями (PEMF), которые, как было установлено, эффективны для уменьшения времени заживления, частоты рецидивов венозных язв нижних конечностей [ 26 , 27 ] и боль у пациентов с хроническими изъязвлениями и переломами костей [ 28 ]. Тем не менее, было проведено несколько исследований для оценки биологического воздействия синусоидальных электромагнитных полей (SEMF) [ 29 , 30]. Кроме того, хотя становится все больше знаний о влиянии ЭМП на заживление ран, лежащие в основе клеточные механизмы остаются недостаточно изученными. Кроме того, форма волны ELF-EMF, интенсивность и частота, а также время воздействия ELF-EMF, которые приводят к лучшему заживлению раны, не были полностью определены.

Заживление раны представляет собой сложный процесс, возникающий на коже или слизистой оболочке полости рта и включающий в себя четыре этапа: (1) гемостаз; (2) воспаление; (3) распространение; и (4) ремоделирование. Гемостатическая фаза возникает в результате немедленной активации тромбоцитов, которые выделяют молекулы, такие как фактор роста и цитокины, которые инициируют и влияют на заживление ран. В течение 24 часов после травмы воспаление происходит через воспалительные пути и активацию иммунной системы, чтобы удалить клеточный дебрис и предотвратить инфекцию [ 31 , 32 ] путем рекрутирования и активации различных типов клеток, таких как эпителиальные клетки и фибробласты, которые ответственны за продукцию воспалительных белков и регуляция экспрессии генов [ 33]. Фаза пролиферации, в первую очередь, инициируется тромбоцитами и макрофагами при стимуляции фибробластов и эпидермальных клеток, которые способствуют эпителизации за счет продукции факторов роста, таких как трансформирующий фактор роста бета 1 (TGF-β) и сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF) , Ремоделирование является конечной стадией заживления, при которой воспалительные клетки прекращают свое действие, и высвобождение факторов роста уменьшается.

Заживление ран — это защитный механизм организма, который приводит к восстановлению функциональности и укреплению здоровья [ 34 ]. В ротовой полости существуют миллионы микроорганизмов, которые вовлечены в заболевания полости рта и системные заболевания. Таким образом, заживление раны является критическим процессом для предотвращения проникновения микробов или других агентов вглубь тканей. После удаления зуба последовательность событий заживления представлена свертыванием крови, продукцией хемотаксических и воспалительных медиаторов, реэпителизацией и регенерацией кости [ 35 , 36 ]. На любом этапе этого процесса восстановления могут присутствовать неблагоприятные условия, которые могут негативно повлиять на заживление, такие как альвеолит, образование гранулемы, фистулы и язвы [ 37, 38 , 39 , 40 , 41 ].

В наших предыдущих исследованиях кератиноциты использовались в качестве модели механических повреждений кожи in vitro, и было показано, что воздействие SEMF 1 мТл может ускорить закрытие раны с воспалительным ответом и регуляцией окислительного стресса [ 42 , 43 ].

В этом сценарии воздействие ELF-EMF может представлять собой подходящее решение для ускорения заживления ран и предотвращения побочных эффектов.

Целью данного исследования было изучение влияния ELF-SEMF и ELF-PEMF на модель раны мягких тканей in vitro, полученную механическим повреждением первичных фибробластов десны человека (hGF). Пролиферацию и миграцию hGFs и экспрессию медиаторов воспаления анализировали после воздействия SEMF и PEMF.

Наши результаты подчеркивают способность SEMF и PEMF модулировать воспалительные цитокины, даже с разными временными интервалами, способствуя тем самым заживлению ран.

Перейти к:

Результаты

2.1. Кривые роста фибробластов десны человека

Чтобы оценить влияние SEMF и PEMF на рост hGF, hGF высевали в шесть лунок, которые затем помещали в центральную часть соленоида и подвергали воздействию PEMF 1 мТл, SEMF 1 мТл, или притворяться, в течение 6 и 18 часов. Рисунок 1показывает количество клеток, полученных после подсчета через 6 и 18 ч. В поддельных клетках наблюдалось медленное увеличение числа клеток в обоих случаях. Однако число клеток через 6 ч различалось между воздействием SEMF и PEMF. Более высокое увеличение числа клеток было обнаружено после воздействия SEMF на культуру клеток (∆ = 0,075), тогда как более низкое увеличение наблюдалось после воздействия PEMF (∆ = 0,03). После 18-часового воздействия скорость пролиферации клеток была сопоставимой как для клеток, подвергшихся воздействию SEMF и PEMF (= 0,05 и = 0,03 соответственно). Эти результаты подчеркивают различные эффекты различного времени воздействия SEMF и PEMF на пролиферацию клеток, причем SEMF демонстрирует более ранний эффект.

Рисунок 1

Количество клеток фибробластов десны человека (hGF) после воздействия двух типов электромагнитного поля (ЭМП). Количество ячеек hGF рассчитывали после 6 и 18 ч воздействия ложного воздействия, синусоидального электромагнитного поля (SEMF) и импульсного электромагнитного поля (PEMF). Средние значения ± стандартное отклонение (SD) изменения по сравнению с исходным уровнем (0 ч) с течением времени представлены на графике. Эксперименты проводились в двух экземплярах, и были проанализированы hGF, полученные от 11 набранных пациентов. ** р- значение <0,01 SEMF против симуляции.

2.2. Электромагнитное поле (ЭДС) и метаболическая активность клеток

Мы провели анализ жизнеспособности клеток 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромида (анализ МТТ), чтобы проверить влияние ЭМП на метаболизм клеток. Способность клеток снижать МТТ обеспечивает показатель целостности и активности митохондрий, что интерпретируется как мера жизнеспособности клеток. Проводились временные эксперименты для проверки эффектов SEMF и PEMF после 6 и 18 ч воздействия ( рис. 2 ). После 6 ч воздействия SEMF и PEMF, соответственно, не было обнаружено изменения метаболической активности в hGFs по сравнению с поддельными hGF. Однако после 18 ч воздействия SEMF и PEMF, соответственно, было обнаружено, что метаболическая активность клеток значительно возрастает, причем более высокое увеличение наблюдается в клетках, подвергшихся воздействию SEMF, по сравнению с клетками, подвергшимися ложному воздействию (р <0,001). Чтобы понять, модулирует ли воздействие ЭМП пролиферацию и / или миграцию hGF во время заживления ран, воздействие проводилось с присутствием и без присутствия митомицина С, мощного сшивающего агента ДНК и ингибитора клеточной пролиферации. Результаты показали, что предварительная обработка hGFs митомицином С снижает влияние воздействия ЭМП на метаболическую активность. Взятые вместе, эти результаты ясно демонстрируют, что SEMF и PEMF по-разному увеличивали метаболизм hGF и, более того, что этот эффект может быть частично ингибирован митомицином C.

фигура 2

Результаты анализа жизнеспособности клеток 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромида (анализ МТТ), показывающие уровни метаболической активности hGF, предварительно обработанных или не обработанных митомицином С, подвергается обману, SEMF и PEMF. Эксперименты проводились в двух экземплярах, и были проанализированы hGFs, полученные от всех завербованных пациентов. Значения представлены в виде среднего значения ± SD изменения по отношению к поддельным hGF, принятым равным 100% активности. *** р- значение <0,001 SEMF против симуляции.

2,3. Влияние синусоидального электромагнитного поля (SEMF) и импульсного электромагнитного поля (PEMF) на ушивание раны

Когда hGF достигли слияния, на клеточном монослое была проведена механическая царапина. Затем анализировали влияние на миграцию клеток и закрытие раны при воздействии SEMF 1 мТл и PEMF 1 мТл в течение 6 и 18 часов. Количественная оценка, проведенная путем измерения площади, свободной от клеток, показала, что как SEMF, так и PEMF улучшали закрытие раны с более высоким уменьшением площади без клеток, наблюдаемой в клетках, подвергшихся воздействию SEMF в течение 6 и 18 часов, как показано на репрезентативных фотографиях. на рисунке 3 А. График на рисунке 3А представляет собой средний процент площади без клеток в каждый момент времени и для различных условий воздействия, оцененный для hGF, выделенных из всех различных завербованных субъектов. Чтобы лучше понять роль пролиферации и миграции клеток в заживлении ран, клетки обрабатывали митомицином С. Интересно, что в присутствии митомицина С уменьшение площади бесклеточных клеток было ниже, чем то, которое было обнаружено при его отсутствии в оба момента времени после воздействие как SEMF, так и PEMF соответственно. Для hGF, предварительно обработанных митомицином C, после 18 ч воздействия SEMF и PEMF площадь бесклеточных клеток была ниже, чем для поддельных клеток как с предварительной обработкой митомицином C, так и без нее ( рис. 3).Б). Эти результаты подтверждают, что SEMF 1 мТл и PEMF 1 мТл индуцируют более быстрое заживление ран, не только способствуя миграции клеток, но и пролиферации клеток.

Рисунок 3

Репрезентативные световые микроскопы для анализа заживления ран для hGF. ( A ) Скорость миграции клеток оценивали через 6 и 18 ч воздействия фиктивного, SEMF и PEMF. ( Б) Скорость миграции клеток оценивали после воздействия на клетки, предварительно обработанные митомицином С, фиктивной, SEMF и PEMF в течение 6 и 18 часов. Ширина царапины определялась по изображениям, снятым после обоих времен экспозиции, путем измерения расстояния между двумя точками с максимальным расстоянием по внешним краям клеток. Средняя ширина каждой царапины была рассчитана в процентах от первоначальной ширины царапины. График представляет эффективность миграции клеток, измеренную как изменение площади без клеток с течением времени, при условии, что ширина свежей раны была равна 100%. Исходное увеличение микроскопа составляло 10 ×. Шкала бар = 0,5 см. * p- значение ≤ 0,05 SEMF против симуляции и PEMF против симуляции.

2,4. Влияние ЭМП на экспрессию мРНК

2.4.1. Влияние ЭМП на экспрессию генов интерлейкина 6 (IL-6), трансформирующего фактора роста бета 1 (TGF-β) и хемоаттрактанта белка 1 моноцитов (MCP-1)

В попытке выяснить механизмы, с помощью которых SEMF и PEMF улучшают закрытие раны, был проведен анализ изменений в экспрессии генов нескольких медиаторов, участвующих в заживлении ран. Значительное увеличение экспрессии IL-6 и TGF-β наблюдалось после 6 ч воздействия SEMF, после чего следовало уменьшение экспрессии тех же маркеров через 18 ч, причем уровни были сопоставимы с уровнями, наблюдаемыми в ложных hGFs после 18 ч. Когда hGF подвергались воздействию PEMF, через 6 ч наблюдалось слабое увеличение экспрессии IL-6 и TGF-β, тогда как через 18 ч экспрессия IL-6 и TGF-β снижалась до уровней, сопоставимых с уровнями, обнаруженными в клетках, подвергшихся воздействию. в SEMF в течение 18 часов ( рисунок 4). Эти результаты показывают, что воздействие SEMF и PEMF индуцирует раннюю экспрессию воспалительных цитокинов, вызывая более преждевременный переход от воспалительной к пролиферативной фазе заживления ран и, таким образом, улучшая заживление ран. Ускорение закрытия раны является важным эффектом в полости рта для предотвращения бактериальных инфекций и местного или системного хронического воспаления.

Рисунок 4

Экспрессия мРНК интерлейкина 6 (IL-6) и трансформирующего фактора роста бета 1 (TGF-β) в hGFs, подвергнутых воздействию SEMF и PEMF, по сравнению с поддельными клетками. Уровни экспрессии IL-6 и TGF-β (2 ^-ΔΔ C t ) представлены как среднее значение ± стандартная ошибка (SE). * p- значение <0,05 SEMF или PEMF против симуляции, принятой за 1.

Другая тенденция наблюдалась в отношении экспрессии гена хемоаттрактантного белка 1 (МСР-1) моноцитов в открытых клетках hGF. Для воздействия SEMF самое высокое увеличение экспрессии MCP-1 (в 4,5 раза выше, чем для ложного воздействия) наблюдалось через 18 часов, тогда как для воздействия PEMF самое высокое увеличение экспрессии MCP-1 (в 3 раза выше) наблюдалось через 6 часов. и более слабый рост (примерно в 2,5 раза выше) наблюдался через 18 ч ( рис. 5 ). Эти результаты интересны, так как MCP-1 играет ключевую роль в пролиферации и миграции клеток и может быть вызван воздействием SEMF или PEMF, что приводит к улучшению восстановления после травмы.

Рисунок 5

Экспрессия мРНК белка 1 хемоаттрактанта моноцитов (МСР-1) в hGF, подвергнутых воздействию SEMF и PEMF, по сравнению с ложными клетками. Уровни экспрессии МСР-1 (2 ^-ΔΔ C t ) представлены как среднее значение ± стандартная ошибка (SE). * p- значение <0,05 SEMF или PEMF против симуляции, принятой за 1.

2.4.2. Влияние ЭМП на экспрессию генов металлопротеиназы 2 (ММР-2)

Ремоделирование внеклеточного матрикса и индукция миграции фибробластов контролировались ферментами матриксной металлопротеиназы (ММР). Среди ММР мы сосредоточились на металлопротеиназе 2 (ММР-2), которая, как сообщалось, связана с воспалением и ремоделированием матрикса. На рис. 6 представлены изменения в экспрессии гена ММР-2, демонстрирующие снижение экспрессии в hGFs после воздействия SEMF в течение 6 часов. Кроме того, увеличение экспрессии MMP-2 было обнаружено после 18-часового воздействия как SEMF, так и PEMF соответственно. Таким образом, воздействие каждого типа EMF было причиной более позднего увеличения экспрессии MMP-2, хотя более высокое увеличение наблюдалось в hGF, подвергнутом воздействию PEMF.

Рисунок 6

Экспрессия мРНК металлопротеиназы 2 (ММР-2) в hGF, подвергнутых воздействию SEMF и PEMF, по сравнению с поддельными клетками. Уровни экспрессии MMP-2 (2 ^-ΔΔ C t ) представлены как среднее значение ± стандартная ошибка (SE). * p- значение <0,05 SEMF или PEMF против симуляции, принятой за 1.

2.4.3. Влияние ЭМП на экспрессию генов индуцибельной оксида азота (iNOS) и гем-оксигеназы 1 (HO-1)

Клеточная пролиферация, синтез коллагена и ремоделирование матрикса являются ключевыми функциями фибробластов и играют критическую роль в успешном заживлении ран. Активация индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS) приводит к образованию оксида азота (NO), вызывающего окислительное повреждение. Индукция гем-катаболизирующего фермента гемоксигеназы 1 (HO-1) важна для модуляции активности и экспрессии iNOS. Уровни экспрессии мРНК iNOS и HO-1 оценивали в hGF через 6 и 18 ч воздействия SEMF или PEMF. Для обоих типов ЭМП после 6-часового воздействия было обнаружено значительное увеличение экспрессии iNOS, а после 18-часового воздействия сообщалось об уменьшении экспрессии, примерно в семь и три раза по сравнению с коротким (6-часовым) воздействием. для воздействия SEMF и PEMF соответственно. Тем не мение, различные эффекты наблюдались для экспрессии гена HO-1. Слабое увеличение через 6 ч и большее увеличение после 18 ч воздействия наблюдались как в SEMF-, так и в PEMF-экспонированных клетках (Рисунок 7 ). Учитывая противовоспалительные и антиоксидантные свойства HO-1 и его способность влиять на пролиферацию и миграцию клеток, повышенная экспрессия этого фермента после воздействия SEMF и PEMF могла бы ускорить процесс заживления ран.

Рисунок 7

Экспрессия мРНК индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS) и гемоксигеназы 1 (HO-1) в hGF, подвергнутых воздействию SEMF и PEMF, по сравнению с поддельными клетками. Уровни экспрессии iNOS и HO-1 (2 ^-ΔΔCt ) представлены как среднее значение ± стандартная ошибка (SE). * p- значение <0,05 SEMF или PEMF против симуляции, принятой за 1.

Перейти к:

Обсуждение

Восстановление целостности структуры десны после травмы представляет собой сложный процесс, требующий быстрого заживления и восстановления функций с минимальными рубцами для предотвращения проникновения микробов или других агентов вглубь тканей, что позволяет избежать развития хронической инфекции [ 44 ]. Фибробласты десны являются основным типом клеток, участвующих в заживлении раны полости рта [ 2 , 45]. Несколько исследований, сравнивающих фибробласты плода, десны и кожи, показали, что фибробласты десны у взрослых имеют много общих свойств с фибробластами плода, включая их ростовые и миграционные свойства, морфологию клеток и выработку цитокинов. Специфический фенотип фибробластов десны характеризуется более высокой экспрессией молекул, участвующих в регуляции воспаления и ремоделирования внеклеточного матрикса [ 46 , 47 ]. Это может частично лежать в основе способности заживления десневых ран быстрее с меньшим образованием рубцов по сравнению с кожными ранами. Однако связь между фенотипом фибробластов десны и механизмами, приводящими к заживлению десневой раны, еще полностью не изучена и не выяснена. Миграция клеток является критической биологической реакцией при заживлении ран [48 ], и медиаторы воспаления играют критическую роль в заживлении ран, будучи связанными с пролиферацией и миграцией клеток, а также с защитой хозяина от патогенов.

В наших предыдущих исследованиях оценивалось влияние воздействия SEMF на кератиноциты на модели заживления раны кожи in vitro. Была подчеркнута способность SEMF активировать молекулярные и клеточные механизмы, необходимые для быстрого заживления ран [ 43 ]. Потенциальное использование ELF-EMF для содействия процессу заживления ран после травм полости рта может представлять собой новый рубеж в области здравоохранения с интересной клинической точки зрения. Сокращение времени заживления раны может быть важно для уменьшения накопления бактерий, а воздействие ELF-EMF посредством стимуляции факторов роста и выработки цитокинов создает подходящую среду для облегчения регенерации тканей [ 49 , 50 ].

В этом исследовании мы исследовали влияние 1 мТн-ЭДС-ЭДС и 1-мт ЭЛФ-ЭМП на hGFs в модели заживления ран. Наши результаты показывают, что воздействие каждого вида ELF-EMF приводит к увеличению пролиферации клеток. Это наблюдение согласуется с наблюдениями Dogru et al. в десневой ткани крыс-альбиносов, подвергшихся воздействию SEMF и PEMF [ 2 ], а также с нашими предыдущими наблюдениями за клеточной линией кератиноцитов человека [ 51]]. Повышенная пролиферация и миграция клеток, вызванные SEMF и PEMF, были ответственны за улучшенное закрытие раны, и более слабый стимулирующий пролиферацию клеток эффект наблюдался в присутствии митомицина C. Механизмы, с помощью которых SEMF и PEMF могут способствовать заживлению ран, связаны с пролиферацией и миграцией клеток и с более ранним пиком экспрессии провоспалительных цитокинов. IL-6 представляет собой плейотропный цитокин, участвующий в росте и дифференцировке различных типов клеток и в повышающей регуляции MMP-1 в hGFs [ 52].]. TGF-β представляет собой семейство многофункциональных белков 25 кДа (TGF-β1, 2 и 3), которые высвобождаются тромбоцитами, моноцитами / макрофагами, эндотелиальными клетками и фибробластами, которые являются необходимыми клетками для процесса заживления раны. TGF-β регулирует дифференцировку эндотелиальных клеток, фибробластов и иммунных клеток, индуцируя хемотаксис воспалительных клеток, способствуя заживлению мягких и твердых тканей и влияя на воспалительный ответ, ангиогенез, образование грануляционной ткани, реэпителизацию и ремоделирование [ 53 ]. Хемокины — это небольшие хемотаксические цитокины, отвечающие за направленную миграцию иммунных клеток, усиление пролиферации клеток и модулирование высвобождения воспалительных цитокинов, регулируя тем самым процесс заживления раны [ 54]. Во время воспалительного процесса в тканях слизистой оболочки полости рта более высокая концентрация МСР-1, продуцируемая Т-клетками и фибробластами, активно способствует процессу восстановления. Пролиферация фибробластов и миграция макрофагов и иммунных клеток индуцируются воспалительным процессом в слизистой оболочке полости рта, потенциально вызывая петлю аутологической обратной связи, которая стимулирует среду заживления ран.

В этом исследовании мы наблюдали, что уровни IL-6, TGF-β и MCP-1 достигали максимума после 6 часов воздействия каждого вида ELF-EMF, с последующим снижением уровней, наблюдаемых после 18 часов воздействия. Предыдущие исследования показали, что продолжительность воспалительной фазы и постоянные высокие концентрации медиаторов воспаления могут ухудшать или, по крайней мере, задерживать пероральное заживление. Таким образом, выбор времени экспрессии воспалительных цитокинов во время процесса заживления, вызванного воздействием ELF-EMF, приводит к переходу от воспалительной к репаративной фазе заживления раны. Уровни экспрессии МСР-1 постепенно увеличиваются с течением времени в соответствии с повышенной скоростью пролиферации фибробластов и более быстрым заживлением. Эти результаты не соответствуют данным, полученным Vianale et al.,55 ]. Эти различия в результатах могут быть связаны с различным функциональным свойством клеток HaCaT и специфичностью, связанной с клетками, биологических эффектов ЭМП, как сообщили Sul et al., Которые выделили специфический для клеток тип ответа и несоответствие в чувствительности воздействие различных тканей на ЭМП [ 56]. ММР-2, который экспрессируется активированными фибробластами, участвует в обновлении матрикса, миграции клеток и модуляции продукции факторов роста. Роль экспрессии MMP-2 в фенотипических переходах фибробластов, связанных с заживлением ран, полностью не выяснена. В настоящем исследовании мы наблюдали, что для обоих видов ЭМП уровни экспрессии ММР-2 были снижены в клетках, подвергшихся воздействию более короткой длительности ЭМП (6 часов), и были повышены после 18 часов воздействия по сравнению с фиктивным -экспонированные клетки. Наши результаты показывают, что воздействие каждого типа EMF усиливает обратную взаимосвязь между уровнями воспалительных цитокинов IL-6 и TGF-β и уровнями MMP-2. Таким образом,

Хотя при низких концентрациях активные формы кислорода (АФК) могут ускорить процесс заживления раны, при более высоких концентрациях они могут отвечать за повреждение тканей, связанное с хемокинами и медиаторами воспаления. Патруно и соавт. обнаружили, что воздействие на клетки HaCaT ELF-EMF увеличивало уровни экспрессии iNOS и эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS), связанные с увеличением активности и продукции NOS [ 42]. Поэтому мы исследовали экспрессию гена iNOS в hGF, подвергающихся воздействию SEMF и PEMF во время заживления ран. Как в SEMF-, так и в PEMF-hGFs экспрессия iNOS значительно увеличилась после 6 ч воздействия, в то время как после более длительного времени воздействия в клетках, подвергшихся воздействию PEMF, наблюдалось медленное снижение экспрессии, а в клетках, подвергшихся воздействию SEMF, наблюдалось значительное снижение экспрессии. относительно уровней экспрессии, обнаруженных в ложных клетках. Пониженная регуляция iNOS может быть связана с пониженной экспрессией TGF-β и IL-6, вызванной воздействием SEMF и PEMF. HO-1 высоко индуцируется в ответ на различные раздражители, такие как окислительный стресс и воспаление. В предыдущем исследовании мы наблюдали значительно более высокую экспрессию мРНК и белка HO-1 в нейроноподобных клетках нейробластомы SH-SY5Y после короткого воздействия SEMF,57 ]. Мы показали, что уровни экспрессии HO-1 постепенно увеличивались в hGF, подвергшихся воздействию SEMF и PEMF, и предположили, что индукция повышенной экспрессии HO-1 может способствовать усилению заживления ран. Эти наблюдения согласуются с данными Grochot-Przeczek et al., Которые связывают основную экспрессию HO-1 и основную экспрессию HO-1 с ускоренным закрытием царапины в монослое первичных трансгенных кератиноцитов [ 58].]. Во время заживления ран воздействие PEMF или SEMF вызывает контррегуляцию синтеза NO, что снижает активность iNOS и увеличивает экспрессию HO-1. Повышенная экспрессия iNOS в клетках, подвергшихся воздействию ELF-EMF, по сравнению с клетками, подвергшимися ложному воздействию, наблюдаемая в настоящем исследовании, подтвердила, что воздействие EMF приводит к раннему окислительному стрессу, а затем к антиоксидантному защитному механизму с увеличением HO-1, защитного агента против окислительные и воспалительные оскорбления. Эти результаты также согласуются с результатами наших предыдущих исследований, которые показали увеличение уровней каталазы для противодействия повышению активности NOS и уровней O ₂ в SHF-SY5Y, подвергнутом воздействию ELF-EMF [ 59].]. Как уже предполагалось, фармакологическая индукция HO-1 связана со значительным ускорением заживления ран и ослаблением воспалительного ответа в раненом эпителии роговицы [ 60 ] и, следовательно, мы предполагаем связь между индукцией HO-1. экспрессия SEMF и PEMF и уменьшение провоспалительных молекул. Задержка восстановления тканей из-за уменьшенной способности пролиферативных или мигрирующих клеток негативно влияет на эстетику и функционирование остеоинтегрированных оральных имплантатов, особенно в имплантируемых хирургическим путем, приводя к непривлекательному состоянию и увеличению времени реабилитации. У больных сахарным диабетом заживление ран после лечения зубов нарушается с дефектами миграции и пролиферации фибробластов [ 61]. Таким образом, лечение ЭДС in vivo может быть альтернативным и многообещающим подходом к лечению больных диабетом.

Кроме того, учитывая клеточные взаимодействия фибробластов десны с иммунными клетками и их возможную роль в пролиферации иммунных клеток [ 62 ], способность воздействия ЭМП на модуляцию цитокинов и хемокинов в hGFs может представлять новый способ организации модуляторных событий для десны. гомеостаз тканей.

Таким образом, наше исследование показывает, что воздействие SEMF ускоряет заживление раны, вероятно, за счет раннего увеличения пролиферации hGF и экспрессии медиаторов воспаления IL-6, TGF-β и iNOS, тем самым стимулируя переход от воспалительного к репаративная фаза заживления ран. Кроме того, воздействие PEMF улучшает степень закрытия раневой области по сравнению с ложными hGF, с лучшим эффектом, наблюдаемым после 18 ч воздействия. Эти результаты обнадеживают и показывают, что применение ELF-EMF является нетоксичным способом создания благоприятных условий для заживления тканей полости рта. Такие применения могут быть многообещающими в регенеративной медицине и позволяют использовать новые нефармакологические стратегии восстановления тканей. Тем не менее, необходимы дополнительные молекулярные и клинические исследования, чтобы выяснить лучшие сроки исцеления, и лучшая форма и частота ELF-EMF для лечения травм десны. Разработка неинвазивных устройств ЭМП для нетрадиционных методов лечения может представлять собой цель, которая должна быть достигнута, чтобы уменьшить боль пациента и время заживления десны.

Перейти к:

Материалы и методы.

4.1. Коллекция образцов тканей

Биопсии десневой ткани для первичного выделения и культивирования hGF были получены от 11 здоровых людей в возрасте от 45 до 75 лет, которые были отобраны в качестве пациентов в стоматологической клинике Университета Д’Аннунцио, Кьети, Италия. Субъекты предоставили письменное информированное согласие на использование выброшенных тканей, удаленных из удаленного зуба, в исследовательских целях. Каждый образец был закодирован, чтобы гарантировать анонимность доноров. Десневые ткани помещали в пробирку с физиологическим раствором при комнатной температуре для транспортировки в лабораторию клеточных культур. Исследование было одобрено 23 июля 2015 года Межведомственным этическим комитетом Университета Кьети-Пескара, Кьети, Италия; отчет комитета № 14.

4.2. Первичная клеточная культура фибробластов десны человека

Биопсия десневой ткани была получена из образцов неправильной формы, и большинство образцов ткани были 6 × 2 мм. Ткани промывали фосфатно-солевым буфером (PBS) и помещали в колбу Т-25 с площадью поверхности 25 см ² (евроклон) для культивирования; колбы были заполнены модифицированной по Дульбекко среде Игла (DMEM) (pH 7,2; Merck KGaA, Дармштадт, Германия), дополненной 10% инактивированной нагреванием фетальной бычьей сывороткой (FBS), 100 ед / мл пенициллина, 100 мкг / мл стрептомицина и 2 ммоль / л глутамина (Merck KGaA) и затем помещали в увлажненный инкубатор с 5% CO ₂и 95% воздуха при температуре 37 ° С. Культуральные среды заменяли свежей средой два раза в неделю. После достижения 70–80% слияния первичными клетками hGF отделяли 0,05% трипсин-этилендиаминтетрауксусной кислотой (трипсин-ЭДТА) (Merck KGaA) и затем субкультивировали в соотношении 1: 4. hGF использовались с третьего по пятый пассажи.

4,3. Генерация и применение магнитных полей

ELF-EMF генерировались с использованием системы, генерирующей колеблющееся магнитное поле (AC / MF), состоящей из (1) генератора сигнала 33220A (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, США), (2) усилителя мощности NAD 216 (NAD). Electronics, Pickering, ON, Canada), (3) осциллограф ISR 658 (Iso-Tech, Виченца, Италия), предназначенный для контроля выходных сигналов от гауссметра MG-3D (Walker Scientific Inc., Worcester, MA, USA) и генератор сигналов 33220A и (4) устройство, состоящее из 160-виткового соленоида (длина 22 см, радиус 6 см, 1,25 × 10 ^-5см диаметр медной проволоки). Установленная интенсивность ЭДС-ЭДС составляла 1 мТл (среднеквадратичное значение), а напряженность поля и распределение измерялись с помощью датчика Холла, подключенного к гауссметру MG-3D. Для применения PEMF приложенное магнитное поле состояло из импульсных всплесков с длительностью ширины 1,3 мс, повторяемых с частотой 12 Гц с использованием напряжения 168 мВ. Для синусоидальной SEMF с плотностью потока 1 мТл (среднеквадратичное значение) генератор сигналов был настроен на установку синусоидальной волны с частотой 50 Гц и амплитудой волны 42 мВ ( рис. 8 ).

Рисунок 8

Схематическое представление форм сигналов крайне низкочастотных ЭДС. Параметры PEMF имели длительность ширины 0,3 мс, частоту 12 Гц и амплитуду кривой 142 мВ, параметры SEMF — частоту 50 Гц и амплитуду кривой 42 мВ, и обе ЭДС имели плотность потока 1 мТл (среднеквадратичное значение).

4.4. Процедуры воздействия ЭМП

Соленоид помещали в клеточный инкубатор с 5% СО ₂ и 95% воздуха при 37 ° С, при этом его центр вентилировался вентилятором для соответствующей циркуляции воздуха. Из-за эффекта Джоуля тепло рассеивается непрерывной принудительной вентиляцией в общей массе CO _2.инкубатор. Чтобы изучить влияние SEMF и PEMF на механизмы заживления ран, hGF, полученные от каждого субъекта, помещали в середину соленоида на прозрачный держатель полиметилметакрилата. Температуру непрерывно регистрировали с помощью печатного термометра HI 9274 OC (Hanna Instruments, Woonsocket, RI, USA), расположенного в центре соленоида; измеренные температуры находились в диапазоне 37 ± 0,3 ° С. Клетки в фиктивной группе, которая служила контролем, были помещены в катушки Гельмгольца без тока. Для подтверждения клетки также помещали в другой клеточный инкубатор без ЭДС, с той же температурой и СО _2.условия как поддельные клетки. Никаких различий не было обнаружено в отношении поддельных клеток. Все эксперименты проводились в слепых условиях.

4,5. Количество клеток и жизнеспособность

Для оценки общего количества клеток 0,2 × 10 ⁶ клеток / мл hGF были помещены в шесть лунок (Euroclone) в двух экземплярах для анализа заживления ран. Среду удаляли и заменяли 0,25% раствором трипсина / 0,1% ЭДТА 1 × (Merck KGaA) в течение 2 минут для ускорения отделения клеток от акрилового субстрата. Чтобы остановить активность трипсина, добавляли такое же количество полной среды, и клетки собирали и центрифугировали при 1200 × g.в течение 5 минут, чтобы получить гранулу. Осадок ресуспендировали в 2 мл DMEM и подсчитывали клетки, используя камеру Бюркера и инвертированный световой микроскоп DM IL (Leica Camera AG, Wetzlar, Germany). Количество клеток, полученных при подсчете, соответствует количеству клеток на миллилитр суспензии. Жизнеспособность клеток оценивали путем исключения трипанового синего красителя. В общей сложности 90 мкл 0,04% трипанового синего красителя (Sigma-Aldrich Corp., Сент-Луис, Миссури, США) добавляли к 10 мкл клеточной суспензии и исследовали для определения количества жизнеспособных клеток. Общее количество живых клеток в культуре составило более 98% жизнеспособных клеток, что определено исключением синего трипанового красителя.

4,6. Модель механических повреждений in vitro и анализ заживления ран

Травма царапины — это хорошо разработанный метод исследования миграции клеток in vitro во время заживления ран. HGF высевали с плотностью 0,2 × 10 ⁶ клеток / лунку в шести- луночные планшеты в присутствии полной среды и инкубировали при 37 ° С и 5% СО ₂ ( об. / Об.) почти до слияния. Через 24 часа царапина (размером 2–3 мм) была нанесена на монослой ячейки путем соскабливания поверхности чашки стерильным наконечником (Ø = 0,1 мм), создавая царапину одинакового размера посредством удаления клеток из очищенной области , Впоследствии скорость, с которой клетки разделялись и мигрировали в область раны (то есть «скорость заполнения раны»), определялась микроскопически с использованием инвертированного светового микроскопа DM IL при увеличении в 10 раз и фотографировалась цифровой камерой Color View II (Leica). Camera AG, Вецлар, Германия). Чтобы измерить оставшуюся бесклеточную область с течением времени, эксперименты проводили в трехкратных лунках и анализировали hGF, полученные от всех завербованных пациентов.

4,7. Клеточный метаболизм (поглощение МТТ)

Для оценки клеточного метаболизма использовали анализ МТТ. Этот тест основан на клеточном поглощении желтого соединения МТТ, которое восстанавливается до формазана с помощью митохондриальных никотинамидадениндинуклеотид фосфат (NAD (P) H) оксидоредуктаз в жизнеспособных клетках, что приводит к образованию внутриклеточного нерастворимого синего продукта. Вкратце, 4 × 10 ³/ 100 мкл hGF высевали в 96-луночные планшеты (Euroclone) после того, как слитые клетки подвергали воздействию SEMF, PEMF или имитации в течение 6 и 18 часов. За два часа до фиксированных моментов времени к культуральной среде добавляли раствор 0,5 мг / мл МТТ и в конце инкубации бесклеточный супернатант удаляли и клетки промывали 0,01 М PBS (рН 7,4). , В другой набор чашек к среде добавляли митомицин С (5 мкг / мл) для ингибирования пролиферации клеток и заменяли свежей средой через 2 часа. Затем в течение 15 минут добавляли 100 мкл диметилсульфоксида (ДМСО), чтобы лизировать клетки и растворять полученный синий нерастворимый формазан. Поглощение каждого образца измеряли при 550 нм, используя систему мультидетекции Glomax (Promega, Милан, Италия).

4.8. Экстракция РНК, ретро-транскрипция и полимеразная цепная реакция в реальном времени

Тотальную РНК выделяли из hGF, собранных после анализа заживления ран, с использованием реагента QIAzol (Qiagen, Hilden, Germany) в соответствии с протоколом производителя. Концентрацию РНК определяли путем измерения поглощения образцов при 260 нм с использованием спектрофотометра NanoDrop 2000, видимого в ультрафиолетовом диапазоне (UV-Vis) (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA), и ее чистоту оценивали по коэффициентам поглощения при 260 / 280 и 260/230 нм. Для каждого образца 1 мкг мРНК подвергали обратной транскрипции в комплементарную ДНК (кДНК) с использованием набора для обратной транскрипции QuantiTect (Qiagen). Затем проводили полимеразную цепную реакцию в реальном времени (ПЦР) с использованием мастер-микса GoTaq ^® qPCR (Promega, Madison, WI, USA) для оценки экспрессии генов IL-6, TGF-β, MCP-1, MMP- 2, iNOS, HO-1 и 18s ген домашнего хозяйства (Таблица 1 ). Все реакции ПЦР проводили в трех экземплярах в MasterCycler EP Thermal Cycler (Eppendorf, Гамбург, Германия) при следующих условиях: сначала 2 мин инкубации при 95 ° C, затем 40 циклов, состоящих из 30 с при 95 ° C, затем 1 мин. при 60 ° С и 30 с при 68 ° С. Анализ кривой плавления проводили в интервале температур от 60 до 95 ° С в конце каждого цикла. Анализ экспрессии генов выполняли в соответствии с методом ΔΔ C _t , в котором относительная экспрессия каждого гена сначала нормализовалась с помощью гена домашнего хозяйства (18 с) с получением C _t для экспериментального образца и для образца калибратора, где Δ C _t = C _t целевой ген —C _t домашний ген. Относительные кратные изменения в экспрессии генов определяли методом 2 ^-ΔΔ C t , где ΔΔ C _t = Δ C _t экспериментальный образец -Δ C _t калибраторный образец.

Таблица 1

Последовательности праймеров. 18 лет: домашний ген 18 лет; TGF-β: трансформирующий фактор роста бета 1; IL-6: интерлейкин-6; МСР-1: моноцитарный хемоатрактантный белок 1; iNOS: индуцибельная синтаза оксида азота; HO-1: гемоксигеназы; ММР-2: матриксная металлопротеиназа-2.

Ген	Последовательность прямого праймера (5′ – 3 ′)	Последовательность обратного праймера (5′ – 3 ′)
18s	CTTGCCATCACTGCCATTAAG	TCCATCCTTTACATCCTTCTGTC
ТФР-б	AACAATTCCTGGCGATACCTC	GATGTGAACCCGTTGATGTCC
IL-6	GTACATCCTCGACGGCATC	ACCTCAAACTCCAAAAGACCAG
MCP-1	GGTCCCTGTCATGCTTCTGG	CCTGCTGCTGGTGATCCTCT
иОАС	GGTATCCTGGAGCGAGTGGT	CTCTCAGGCTCTTCTGTGGC
HO-1	TCTTCACCTTCCCCAACATTG	CTCTGGTCCTTGGTGTCATG
ММР-2	CAGTGACGGAAAGATGTGGT	TGGTGTAGGTGTAAATGGGTG

4.9. Статистический анализ

Результаты, касающиеся жизнеспособности клеток и метаболизма, были выражены как среднее значение ± стандартное отклонение и были получены от hGF, выделенных от всех завербованных пациентов, проанализированных в двух экземплярах. Процент бесклеточной площади в анализе заживления ран был получен из измерений в сантиметрах, проведенных для каждой первичной линии hGF, и было выражено как относительные значения по отношению к фиктивному воздействию на исходном уровне (0 ч). Для обеспечения точности оценки изменения сгиба, рассчитанного с помощью ^метода 2 ^-ΔΔ C t , были определены 95% доверительный интервал (95% ДИ) и стандартная ошибка (SE). T- критерий Стьюдента для парных данных был применен для оценки значимости различий в уровнях экспрессии генов во времени, в то время как t- критерий СтьюдентаДля оценки значимости различий в уровнях экспрессии мРНК цитокинов между SEMF и ложными клетками, а также между PEMF и ложными клетками был применен тест на непарные данные. Во всех статистических тестах порог статистической значимости принимался равным p ≤ 0,05. Данные были проанализированы с помощью SPSS ^® Advanced Статистических TM 13 программного обеспечения (Чикаго, Иллинойс, США) и программного обеспечения с открытым исходным кодом R.

Перейти к:

Сокращения

EMF	Электромагнитные поля
LF	Низкая частота
ELF	Крайне низкочастотный
hSSCs	Скелетные стволовые клетки человека
hBMSCs	Стромальные клетки человеческого костного мозга
HGF	Фибробласты десны человека
PBS	Фосфатный солевой раствор
DMEM	Модифицированная среда Дульбекко
ЭДТА	Этилендиаминтетрауксусной кислоты
ИЭМП	Импульсные электромагнитные поля
SEMF	Синусоидальное крайне низкочастотное электромагнитное поле
Гц	Герц
мТл	Millitelsa
мВ	милливольт
МТТ	3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромид
ДМСО	Диметилсульфоксид
мРНК	Митохондриальная РНК
кДНК	Дополнительная ДНК
IL-6	Интерлейкин-6
TGF-β	Трансформирующий фактор роста бета 1
MCP-1	Моноцитарный хемоаттрактантный белок 1
ММР-2	Матричная металлопротеиназа-2
ФНО-α	Фактор некроза опухоли альфа
ROS	Активные формы кислорода
иОАС	Индуцируемая синтаза оксида азота
Енос	Эндотелиальная синтаза оксида азота
HO-1	Гем оксигеназы 1

Перейти к:

Вклад автора

БС и ГМ набирали и следили за пациентами. SC и MR разработали концепцию исследований и экспериментов. EC, CD и BS проанализировали данные и провели критическую ревизию. MR, GM и EC написали черновик рукописи и провели критический пересмотр. ЕК и БС подготовили цифры. MR, EC и BS собирали данные, контролировали работу и редактировали статью.

Перейти к:

финансирование

Это исследование было поддержано грантами Университета Д’Аннунцио, Кьети-Пескара (Италия).

Перейти к:

Конфликт интересов

Авторы объявили, что нет никаких конфликтов интересов.

Перейти к:

Ссылки

Картик Т., Сенготтувелу С., Хаджа Шериф С., Дурайсами С. Обзор: Биологическое воздействие магнитных полей на грызунов. Sch. J. App. Med. Sci. 2017; 5 : 1569–1580. doi: 10.21276 / sjams. [ CrossRef] [ Google Scholar ]
Догру А.Г., Туник С., Акполат В., Догру М., Сарибас Э.Э., Кая Ф.А., Нергиз Й. Влияние импульсных и синусоидальных электромагнитных полей на Е-кадгерин и коллаген типа IV в десне: гистопатологический и иммуногистохимический. Исследование Adv. Clin. Exp. Med. 2013; 22 : 245–252. [ PubMed] [ Google Scholar ]
Ломанн Ч., Шварц З., Лю Я., Ли З., Саймон Б.Дж., Сильвия В.Л., Дин Д.Д., Боневальд Л.Ф., Донахью Х.Д., Боян Б.Д. Импульсное электромагнитное поле влияет на экспрессию белка фенотипа и коннексина 43 в остеоцитах MLO-Y4. подобные клетки и ROS 17 / 2.8 остеобластоподобные клетки. J. Orthop. Местожительство 2003; 21 : 326–334. doi: 10.1016 / S0736-0266 (02) 00137-7. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Сантини М.Т., Райнальди Г., Ферранте А., Индовина П.Л., Веччиа П., Донелли Г. Влияние синусоидального магнитного поля 50 Гц на экспрессию молекул клеточной адгезии в двух клеточных линиях остеосаркомы человека (MG-63 и Saos-2) Bioelectromagnetics. 2003; 24 : 327–338. doi: 10.1002 / bem.10113. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Диниз П., Шомура К., Соеджима К., Ито Г. Влияние стимуляции импульсным электромагнитным полем (PEMF) на формирование костной ткани зависит от стадии созревания остеобластов. Bioelectromagnetics. 2002; 23 : 398–405. doi: 10.1002 / bem.10032. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Ямагучи Д.Т., Хуанг Дж., Ма Д., Ван П.К. Ингибирование межклеточной коммуникации с щелевым переходом чрезвычайно низкочастотными электромагнитными полями в остеобластоподобных моделях зависит от дифференцировки клеток. J. Cell. Physiol. 2002; 190 : 180–188. doi: 10.1002 / jcp.10047. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Geng DY, Li CH, Wan XW, Xu GZ. Биохимическая кинетика пролиферации клеток, регулируемая чрезвычайно низкочастотным электромагнитным полем. Био-Med. Mater. Eng. 2014; 24 : 1391–1397. doi: 10.3233 / BME-130943. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Де Джироламо Л., Станко Д., Галлиера Е., Вигано М., Коломбини А., Сетти С., Вианелло Е., Корси Романелли М. М., Сансоне В. Низкочастотное импульсное электромагнитное поле влияет на пролиферацию, тканеспецифичный ген экспрессия и высвобождение цитокинов человеческих сухожильных клеток. Cell Biochem. Biophys. 2013; 66 : 697–708. doi: 10.1007 / s12013-013-9514-й. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Песче М., Патруно А., Сперанца Л., Реале М. Чрезвычайно низкочастотное электромагнитное поле и заживление ран: использование цитокинов в качестве биологических медиаторов. Евро. Цитокиновая сеть. 2013; 24 : 1–10. doi: 10.1684 / ecn.2013.0332. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Сункари В.Г., Аранович Б., Портвуд Н., Никошков А. Влияние низкоинтенсивного электромагнитного поля на миграцию и пролиферацию фибробластов. Электромагнитные ; коммутационные. Biol. Med. 2011; 30 : 80–85. doi: 10.3109 / 15368378.2011.566774. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Шупак Н.М., Прато Ф.С., Томас А.В. Терапевтическое использование импульсного воздействия магнитного поля: обзор. Брови. J. Mag. URSI Radio Sci. Bull. 2003; 2003 : 307. doi: 10.23919 / URSIRSB.2003.7909506. [ CrossRef] [ Google Scholar ]
Д’Анджело С., Костантини Е., Камаль М.А., Реале М. Экспериментальная модель воздействия ЭЧ-ЭДС: забота о здоровье человека. Saudi J. Biol. Sci. 2015; 22 : 75–84. doi: 10.1016 / j.sjbs.2014.07.006. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Гобба Ф., Барджеллини А., Скаринги М., Браво Г., Борелла П. Чрезвычайно низкочастотные магнитные поля (ELF-EMF), профессиональное облучение и естественная киллерная активность в лимфоцитах периферической крови. Sci. Всего Env. 2009; 407 : 1218–1223. doi: 10.1016 / j.scitotenv.2008.08.012. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Духайни И. Влияние электромагнитных полей на здоровье человека. Phys. Med. 2016; 32 : 3213. doi: 10.1016 / j.ejmp.2016.07.720. [ CrossRef] [ Google Scholar ]
Rageh MM, El-Gebaly RH, El-Bialy Н.С. Оценка генотоксических и цитотоксических опасностей в клетках головного мозга и костного мозга новорожденных крыс, подвергшихся воздействию крайне низкочастотного магнитного поля. J. Biomed. Biotech. 2012; 2012 : 7. doi: 10.1155 / 2012/716023. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Qi G., Zuo X., Zhou L., Aoki E., Okamula A., Watanebe M., Wang H., Wu Q., Lu H., Tuncel H., et al. Эффекты воздействия низкочастотных электромагнитных полей (ELF-EMF) на мышей B6C3F1. Environ. Здоровье Пред. Med. 2015; 20 : 287–293. doi: 10.1007 / s12199-015-0463-5. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Росс К.Л., Альмейда-Порада MSG, Порада К.Д., Бринк П., Крист Дж., Харрисон Б.С. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на дифференцировку стволовых клеток / клеток-предшественников человеческого костного мозга. Стволовая клетка Res. 2015; 15 : 96–108. doi: 10.1016 / j.scr.2015.04.009. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Салиев Т., Мустапова З., Кульшарова Г., Буланин Д., Михаловский С. Терапевтический потенциал электромагнитных полей для тканевой инженерии и заживления ран. Cell Prolif. 2014; 47 : 485–493. doi: 10.1111 / cpr.12142. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Джордж И., Геддис М.С., Лилль З., Лин Х., Гомез Т., Бланк М., Оз М.С., Гудман Р. Функция миокарда, улучшенная индукцией электромагнитных полей стресс-белка hsp70. J. Cell. Physiol. 2008; 216 : 816–823. doi: 10.1002 / jcp.21461. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Ди Карло А.Л., Фаррелл Дж. М., Литовиц Т. А. Простой эксперимент по изучению эффектов электромагнитного поля: защита, вызванная кратковременным воздействием магнитных полей 60 Гц. Bioelectromagnetics. 1998; 19 : 498–500. doi: 10.1002 / (SICI) 1521-186X (1998) 19: 8 <498 :: AID-BEM8> 3,0.CO; 2-7. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Циомбор Д.М., Лестер Г., Аарон Р.К., Ним П., Катерсон Б. Низкочастотная ЭДС регулирует дифференцировку хондроцитов и экспрессию матриксных белков. J. Orthop. Местожительство 2002; 20 : 40–50. doi: 10.1016 / S0736-0266 (01) 00071-7. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Цихонь Н., Жижницкая П., Бияк М., Миллер Э., Миллер С., Салюк Дж. Чрезвычайно низкочастотное электромагнитное поле снижает окислительный стресс при реабилитации пациентов с острым инсультом. Adv. Clin. Exp. Med. 2018; 27 : 1285–1293. doi: 10,17219 / acem / 73699. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Хуан Л.К., Хе Х.К., Хе К.К., Чен Дж., Ян Л. Клиническое обновление импульсных электромагнитных полей при остеопорозе. Подбородок. Med. J. 2008; 121 : 2095–2099. doi: 10.1097 / 00029330-200810020-00028. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Бассетт С. А. Биоэлетромагнетизм на службе медицины. Adv. Химреагент 1995; 250 : 261–276. doi: 10.1021 / ba-1995-0250.ch014. [ CrossRef] [ Google Scholar ]
Ито Х., Бассетт К.А. Влияние слабых, пульсирующих электромагнитных полей на регенерацию нейронов у крыс. Clin. Orthop. Relat. Местожительство 1983; 181 : 283–290. doi: 10.1097 / 00003086-198312000-00044. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Чеккарелли Дж., Блуаз Н., Мантелли М., Гасталки Г., Гассина Л., Де Анеглис М.Г.К., Феррар Д., Имбриани М., Висаи Л. Сравнительный анализ in vitro воздействия импульсного электромагнитного излучения полевое лечение остеогенной дифференцировки двух разных мезенхимальных клеточных линий. Bioresearch. 2013; 2013 : 283–294. doi: 10.1089 / biores.2013.0016. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Stiller MJ, Pak GH, Shupack JL, Thaler S., Kenny C., Jondreau L. Переносное устройство с импульсным электромагнитным полем (PEMF) для улучшения заживления рецидивирующих венозных язв — двойных слепых, плацебо-контролируемых клинических пробный. Br. J. Derm. 1992; 127 : 147–154. doi: 10.1111 / j.1365-2133.1992.tb08047.x. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Вей Й., Сяолин Х., Тао С. Влияние чрезвычайно низкочастотного импульсного электромагнитного поля на остеобластоподобные клетки различного происхождения. Электромагнитные ; коммутационные. Biol. Med. 2008; 27 : 298–311. doi: 10.1080 / 15368370802289604. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Лю С., Ю.Дж., Ян Ю., Тан Х., Чжао Д., Чжао В., Ву Х. Влияние синусоидальных электромагнитных полей 1 мТл на пролиферацию и остеогенную дифференцировку мезенхимальных стромальных клеток костного мозга крысы. Bioelectromagnetics. 2013; 34 : 453–464. doi: 10.1002 / bem.21791. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Хуанг Л., Донг Л., Чен Я., Ци Х., Сяо Д. Влияние синусоидального магнитного поля, наблюдаемое на пролиферацию клеток, концентрацию ионов и осмолярность в двух линиях раковых клеток человека. Электромагнитные ; коммутационные. Biol. Med. 2006; 25 : 113–126. doi: 10.1080 / 15368370600719067. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Дови Ю.В., Хе Л.К., Ди Пьетро Л.А. Ускоренное ушивание раны у истощенных нейтрофилами мышей. J. Leukoc. Biol. 2003; 73 : 448–455. doi: 10.1189 / jlb.0802406. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Боинк М.А., Ван ден Брук Л.Дж., Роффель С., Назми К., Большер Дж.Г., Гефен А., Верман Е.С., Гиббс С. Различные ранозаживляющие свойства мезенхимальных стромальных клеток дермы, жировой ткани и десны. Рана Репай. Регенерация. 2016; 24 : 100–109. doi: 10.1111 / wrr.12380. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Смит П.С., Касерес М., Мартинес С., Оярсун А., Мартинес Дж. Заживление раны десны: существенный ответ, нарушенный старением? Дж. Дент. Местожительство 2015; 94 : 395–402. doi: 10.1177 / 0022034514563750. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Wong VW, Gurtner GC, Longaker MT Лечение раны: парадигма регенерации. Mayo Clin. Proc. 2013; 88 : 1022–1031. doi: 10.1016 / j.mayocp.2013.04.012. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Ларджава Х., Уибе С., Галлант-Бем С., Харт Д., Хейно Дж., Хаккинен Л. Исследование без рубцового заживления мягких тканей полости рта. J. Может. Dent. Доц. 2011; 77 : b18. [ PubMed] [ Google Scholar ]
Discepoli N., Vignoletti F., Laino L., de Sanctis M., Muñoz F., Sanz M. Раннее заживление альвеолярного отростка после удаления зуба: экспериментальное исследование на гончей собаке. J. Clin. Periodontol. 2013; 40 : 638–644. doi: 10.1111 / jcpe.12074. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Аделл Р., Эрикссон Б., Нилен О., Риделл А. Задержка заживления переломов тела нижней челюсти. Int. J. Oral. Maxillofac. Surg. 1987; 16 : 15–24. doi: 10.1016 / S0901-5027 (87) 80026-7. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Го С., Дипьетро Л. А. Факторы, влияющие на заживление ран. Дж. Дент. Местожительство 2010; 89 : 219–229. doi: 10.1177 / 0022034509359125. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Глим Дж., Ван Эгмонд М., Ниссен Ф. Б., Эвертс В., Белен Р. Х. Вредное заживление кожных ран: чему мы можем научиться из слизистой оболочки полости рта? Ремонт раны. Регенерация. 2013; 21 : 648–660. doi: 10.1111 / wrr.12072. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Рой С., Дас А., Сен С. К. Расстройство локализованного воспаления при заживлении ран: системная перспектива. В кн .: Водовотц Ю., Ан Г., редакция. Комплексные системы и подходы вычислительной биологии к острому воспалению. Springer; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: 2013. [ Google Scholar]
Караманос Э., Осгуд Г., Сиддики А., Рубинфельд И. Заживление ран в пластической хирургии: имеет ли значение возраст? Американская коллегия хирургов изучает национальную хирургическую программу повышения качества. Plast. Reconstr. Surg. 2015; 135 : 876–881. doi: 10.1097 / PRS.0000000000000974. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Патруно А., Америо П., Песче М., Вианале Г., Ди Лузио С., Тулли А., Франчеселли С., Грилли А., Мураро Р., Реале М. Чрезвычайно низкочастотные электромагнитные поля модулируют экспрессию индуцибельная синтаза оксида азота, эндотелиальная синтаза оксида азота и циклооксигеназа-2 в клеточной линии кератиноцитов человека HaCat: потенциальные терапевтические эффекты при заживлении ран. Br. J. Derm. 2010; 162 : 258–266. doi: 10.1111 / j.1365-2133.2009.09527.x. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Патруно А., Ферроне А., Костантини Е., Франчеселли С., Песче М., Сперанца Л., Америо П., Д’Анджело С., Фелако М., Грилли А. и др. Чрезвычайно низкочастотные электромагнитные поля ускоряют заживление ран, модулируя ММР-9 и воспалительные цитокины. Cell Prolif. 2018; 51 : с12432. doi: 10.1111 / cpr.12432. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Politis C., Schoenaers J., Jacobs R., Agbaje JO. Проблемы заживления ран во рту. Фронт. Physiol. 2016; 7 : 507. doi: 10.3389 / fphys.2016.00507. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Бускермолен Дж. К., Роффел С., Гиббс С. Стимуляция оральных фибробластных хемокиновых рецепторов идентифицирует CCR3 и CCR4 в качестве потенциальных мишеней для заживления ран. J. Cell Physiol. 2017; 232 : 2996–3005. doi: 10.1002 / jcp.25946. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Mah W., Jiang G., Olver D., Cheung G., Kim B., Larjava H., Häkkinen L. Фибробласты десны человека обладают нефиброзным фенотипом, отличным от фибробластов кожи в трехмерных культурах. ОСТАВЛЯЕТ ОДИН. 2014; 9 : с90715. doi: 10.1371 / journal.pone.0090715. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Сусин С., Фиорини Т., Ли Дж., Де Стефано Д.А., Дикинсон Д.П., Викешо У.М. Заживление ран после хирургической и регенеративной периодонтальной терапии. Пародонтология 2000. 2015; 68 : 83–98. doi: 10.1111 / prd.12057. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Касерес М., Оярзун А., Смит П.С. Дефектное заживление ран при старении десневой ткани. Дж. Дент. Местожительство 2014; 93 : 691–697. doi: 10.1177 / 0022034514533126. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Водовник Л., Карба Р. Лечение хронических ран с помощью электрических и электромагнитных полей. Med. Biol. Eng. Вычи. 1992; 30 : 257–266. doi: 10.1007 / BF02446963. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Аарон Р.К., Чомбор Д.М. Терапевтические эффекты электромагнитных полей при стимуляции восстановления соединительной ткани. J. Cell. Biochem. 1993; 52 : 42–46. doi: 10.1002 / jcb.240520107. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Патруно А., Песче М., Грилли А., Сперанца Л., Франчеселли С., Де Лютиис М., Вианале Г., Костантини Е., Америо П., Мураро Р. и др. Активация mTOR сигналом PI3K / Akt и ERK в коротких ELF-EMF-облученных человеческих кератиноцитах. ОСТАВЛЯЕТ ОДИН. 2015; 10 : e0139644. doi: 10.1371 / journal.pone.0139644. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Irwin CR, Myrillas TT, Traynor P., Leadbetter N., Cawston TE. Роль растворимого рецептора интерлейкина (IL) -6 в опосредовании эффектов IL-6 на матриксную металлопротеиназу-1 и тканевой ингибитор экспрессии металлопротеиназы-1. фибробластами десны. J. Periodontol. 2002; 73 : 741–747. doi: 10.1902 / jop.2002.73.7.741. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Мийзоно К., Хельдин С.Х. Структура, функции и возможное клиническое применение TGF-бета 1. Дерматол. 1992; 19 : 644–647. doi: 10.1111 / j.1346-8138.1992.tb03749.x. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Рис П.А., Гривз Н.С., Багунейд М., Баят А. Хемокины в заживлении ран и в качестве потенциальных терапевтических мишеней для уменьшения рубцевания кожи. Adv. Уход за раной. 2015; 4 : 687–703. doi: 10.1089 / рана 2014.0568. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Вианале Г., Реале М., Америо П., Стефаначи М., Ди Лузио С., Мураро Р. Чрезвычайно низкочастотное электромагнитное поле усиливает рост клеток кератиноцитов человека и уменьшает выработку провоспалительных хемокинов. Br. J. Derm. 2008; 158 : 1189–1196. doi: 10.1111 / j.1365-2133.2008.08540.x. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Сул А.Р., Парк С.Н. Влияние синусоидального электромагнитного поля на структуру и функцию различных видов клеточных линий. Йонсей Мед. J. 2006; 47 : 852–861. doi: 10.3349 / ymj.2006.47.6.852. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Реале М., Д’Анджело С., Костантини Е., Тата А.М., Реген Ф., Хеллманн-Реген Дж. Влияние воздействия электромагнитных полей с чрезвычайно низкими частотами в окружающей среде на медиаторов воспаления и метаболизм серотонина в клеточной линии нейробластомы человека , ЦНС Neurol. Disord. Наркотические мишени. 2016; 15 : 1203–1215. doi: 10.2174 / 1871527315666160920113407. [ PubMed] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Grochot-Przeczek A., Lach R., Mis J., Skrzypek K., Gozdecka M., Sroczynska P., Dubiel M., Rutkowski A., Kozakowska M., Zagorska A., et al. Heme Oxygenase-1 ускоряет заживление кожных ран у мышей. ОСТАВЛЯЕТ ОДИН. 2009; 4 : с5803. doi: 10.1371 / journal.pone.0005803. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Реале М., Камаль М.А., Патруно А., Костантини Е., Д’Анджело С., Песче М., Грейг Н.Х. Нейронные клеточные реакции на воздействие крайне низкочастотного электромагнитного поля: последствия, связанные с окислительным стрессом и нейродегенерацией. ОСТАВЛЯЕТ ОДИН. 2014; 9 : e104973. doi: 10.1371 / journal.pone.0104973. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Патил К., Беллнер Л., Кулларо Г., Готлингер К.Х., Данн М.В., Шварцман М.Л. Индукция гемоксигеназы-1 ослабляет воспаление роговицы и ускоряет заживление ран после повреждения эпителия. Вкладывать деньги. Ophthalmol. Видимый Sci. 2008; 49 : 3379–3386. doi: 10.1167 / iovs.07-1515. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Кидо Д., Мизутани К., Такеда К., Миками Р., Мацуура Т., Ивасаки К., Изуми Ю. Влияние диабета на заживление десневой раны с помощью окислительного стресса. ОСТАВЛЯЕТ ОДИН. 2017; 12 : e0189601. doi: 10.1371 / journal.pone.0189601. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]
Moonen CGJ, Alders ST, Bontk HJ, Schoenmaker T., Nicu EA, Loos BG, de Vries TJ. Выживание, удержание и избирательная пролиферация лимфоцитов опосредуется фибробластами десны. Фронт. Immunol. 2018; 9 : 1725. doi: 10.3389 / fimmu.2018.01725. [ PMC бесплатная статья] [ PubMed ] [ CrossRef ] [ Google Scholar ]

Статьи Международного журнала молекулярных наук предоставлены здесь благодаря Междисциплинарному институту цифровых публикаций (MDPI).