PN II 62059 FAZA IV

PN II 62059 FAZA IV/2011

Realizarea variantelor de substituenti biomimetici cu proprietati dirijate si demonstrarea functionalitatii acestora

Obiective planificate/realizate:
O5 – Obtinerea si caracterizarea de noi suporturi pentru celulele tesutului cartilaginos, cu proprietati dirijate.
O6 – Selectarea metodelor biotehnologice si a conditiilor optime pentru sinteza de substituenti tisulari cu proprietati imbunatatite.
O7 – Evidentierea efectului substituentilor selectati asupra celulelor in cultura.
O8 – Demonstrarea utilitatii noilor substituenti tisulari in procesul de regenerare a tesutului cartilaginos lezat.
O9 - Diseminarea si valorificarea rezultatelor.
O10 – Intocmirea documentatiei necesare brevetarii rezultatelor originale obtinute.

Activitati planificate/realizate:
Obtinerea si caracterizarea fizico-chimica si biologica a suporturilor acelulare; Realizarea substituentilor biomimetici si evaluarea eficientei acestora prin analize in vitro; Testarea in vivo a substituentilor tisulari prin detectarea raspunsului tesutului gazda; Diseminarea rezultatelor cercetarii; Managementul proiectului.

Rezultate obtinute:
Activitatile de cercetare din cadrul prezentei faze de cercetare au fost desfasurate de CO, in colaborare cu P1, P2 si P3, conform obiectivelor propuse si planului de realizare a proiectului, astfel:
 Caracterizarea comparativa a variantelor de suporturi acelulare reticulate s-a realizat prin analize biochimice si microscopice ale probelor. Rezultatele au demonstrat ca toate variantele au o structura microporoasa, sunt biodegradabile in timp, iar structurile lipozomi-compusi activi adera la fibrilele de colagen care au si rol de stabilizare a membranei lipozomale.
 Studiile histochimice au aratat ca majoritatea structurilor lipozomale se localizeaza la periferia buretelui de colagen si, foarte rar, in centrul acestuia. Acest aspect este foarte important deoarece permite eliberarea mai rapida a substantelor active atunci cand substituentii de colagen-lipozomi incarcati cu diferite componente active sunt implantati la nivelul defectelor osteoartritice.
 Substituentii biomimetici obtinuti in urma injectarii condrocitelor in 4 variante de suporturi acelulare, respectiv colagen-lipozomi-polifenoli arnica, colagen-lipozomi-polizaharide arnica, colagen-lipozomi-polifenoli urzica si colagen-lipozomi-condroitin sulfat si cultivarea acestora in mediul de cultura specific celulelor, au fost testati in vitro si evaluati prin metode biochimice, de microscopie optica si electronica si din punct de vedere al capacitatii antiinflamatoare pe modele experimentale de inducere a inflamatiei.
 Din punct de vedere biochimic toate variantele de substituenti au permis o rata superioara de proliferare a celulelor (peste 80%).
 Analizele histologice si de microscopie electronica au demonstrat ca cele patru variante de substituienti colagen-lipozomi-principii active contin un numar mare de condrocite cu morfologie normala, fara semne de apoptoza.
 Evaluarea activitatii antiinflamatoare a variantelor de produs realizata prin determinarea citokinelor proinflamatoare TNF-α, IL-6 si IL-8 si a enzimei COX-2 au evidentiat ca cea mai buna activitate antiinflamatoare au prezentat-o variantele colagen-lipozomi-condroitin sulfat si colagen-lipozomi-polizaharide arnica.
 Analizele biochimice, histologice, imunohistochimice si electrono-microscopice ale celor patru variante de substituenti colagen-lipozomi-principii active, implantate in vivo au demonstrat ca substituentii au fost bine tolerati de tesuturile gazda, iar raspunsul imun a fost moderat. Desi reactia imunohistochimica pentru IL-1β a fost intensa la 5 zile de la implantare, ea descreste la 2 saptamani, aspect care demonstreaza o buna biocompatibilitate si o accelerare a procesului de vindecare, comparativ cu proba martor. Cea mai biocompatibila varianta in vivo a fost substituentul pe baza de colagen-lipozomi-condroitin sulfat.

Articole stiintifice
 Moldovan L, Gaspar A, Toma L, Craciunescu O, Saviuc C, 2011, Comparison of polyphenolic content and antioxidant capacity of five Romanian traditional medicinal plants, Revista de Chimie, 62(3), 299-303 (IF 0,693)
 Stanciuc AM, Gaspar A, Moldovan L, Saviuc C, Popa M, Marutescu L., 2011, In vitro antimicrobial activity of Romanian medicinal plants hydroalcoholic extracts on planktonic and adhered cells, Romanian Archives in Microbiology and Immunology, 70(1),11-14 (CNCSIS B+).
 Craciunescu O, Constantin D, Gaspar A, Toma L, Moldovan L, 2011, Protective potential of Arnica montana and Artemisia absinthium against hydrogen peroxide-induced oxidative stress in mouse fibroblast cells, Journal of Ethnopharmacology, (under review) (IF 2,466)

Capitol de carte
 Craciunescu O, Moldovan L, 2011, Designing bio-inspired composite materials for medical applications in Nanocomposites and Polymers with Analytical Methods, John Cuppoletti (ed.), InTech, Rijeka, Croatia, pp. 309-334, ISBN: 978-953-307-352-1

Lucrari comunicate si publicate in rezumat
 Craciunescu O, Moldovan L, Oprita EI, Gaspar A, Utoiu E, 2011, Cross-linked collagenous matrices for medical applications, Romanian Biological Sciences, IX(1-4), 25-26, Al XI-lea Simpozion de Plante medicinale-prezent si perspective, Piatra Neamt, 9-10 iunie 2011
 Gaspar A, Toma L, Craciunescu O, Moldovan L, 2011, Evaluation of in vitro antioxidant properties of some medicinal plants growing in Romania, Romanian Biological Sciences, IX(1-4), 27-28, Al XI-lea Simpozion de Plante medicinale-prezent si perspective, Piatra Neamt, 9-10 iunie 2011
 Moldovan L, Craciunescu O, Toma L, Gaspar A, Constantin D, 2011, Antioxidant potential of Arnica montana and Urtica dioica hydroalcoholic extracts on mouse fibroblasts in vitro, Planta Medica , 77(12), 1316-1316, International Congress and Annual Meeting for the Society for Medicinal Plants and Natural Products Research, September 4-9, 2011, Antalya, Turcia (IF 2,369)
 Craciunescu O, Gaspar A, Moldovan L, 2011, Role of polyphenolic compounds on biological activity of collagenous materials, Planta Medica, 77(12), 1418-1418, International Congress and Annual Meeting for the Society for Medicinal Plants and Natural Products Research, September 4-9, 2011, Antalya, Turcia (IF 2,369)
 Zarnescu O, Moldovan L, Trif M, Moisei M, Gaspar A, Craciunescu O, 2011, Light and electron microscopy characterization of a new composite: collagen and arnica derived polysaccharide-coated liposomes, Histology & Histopathology, vol. 26 (Suppl. 1), 5, TERMIS-EU 2011, 7 – 10 iunie 2011, Granada, Spania (IF 2,502)
 Trif M, Moisei M, Roseanu A, Utoiu E, Craciunescu O, Moldovan L, 2011, Evaluation of biocompatibility and therapeutic potential of lipid nanostructure based chondroitin sulphate on in vitro model of inflammatory arthritis, Romanian Journal of Biochemistry, 48 (Suppl.), P.1-92, The Annual International Conference of the Romanian Society of Biochemistry and Molecular Biology & The Conference on Cellular and Molecular Biotechnologies on Medical Application, 28-30 September, 2011, Craiova, Romania (CNCSIS C)
 Zarnescu O, Moldovan L, Trif M, Moisei M, Gaspar A, Leau F, 2011, Porous scaffold made from collagen and liposomes coated with plant derived polysaccharide-in vivo study, MRS Proceedings, Cambridge University Press, International Materials Research Congress, IMRC XX, 14-19 august 2011, Cancun, Mexic (BDI)
 Trif M, Moisei M, Roseanu A, Utoiu E, Zarnescu O, Craciunescu O, Moldovan L, 2011, Lipid nanostructure based chondroitin sulphate. Evaluation of biocompatibility and efficiency in local therapy of osteoarthritis, EuroNanoForum, 30 May-1 June 2011, Budapest, Ungaria - comunicare orala
 Moisei M. Zarnescu O, Roseanu A, Moldovan L, Craciunescu O, Trif M, 2011, Development and characterization of lipid vesicles for effective delivery of anti-inflammatory molecules, EuroNanoForum, 30 May-1 June 2011, Budapest, Ungaria

Cerere de brevet de inventie
 Moldovan L, Craciunescu O, Trif M, Zarnescu O, Moisei M, Gaspar A, 2011, Material biocompatibil poros cu rol in stimularea regenerarii cartilajului si pocedeu de obtinere, Nr. cerere de brevet A/00910 din 16.09.2011