The study monitored in vitro early response of connective tissue cells and immunocompetent cells to enosseal implant materials coated by different blood components (serum, activated plasma, and plasma/platelets) to evaluate human osteoblast proliferation and synthetic activity and inflammatory response presented as a cytokine profile of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) under conditions imitating the situation upon implantation. The cells were cultivated on coated Ti-plasma-sprayed (Ti-PS), Ti-etched (Ti-Etch), Ti-hydroxyapatite (Ti-HA), and ZrO2 surfaces. The plasma/platelets coating supported osteoblast proliferation only on osteoconductive Ti-HA and Ti-Etch whereas activated plasma enhanced proliferation on all surfaces. Differentiation (BAP) and IL-8 production remained unchanged or decreased irrespective of the coating and surface; only the serum and plasma/platelets-coated ZrO2 exhibited higher BAP and IL-8 expression. RANKL production increased on serum and activated plasma coatings. PBMCs produced especially cytokines playing role in inflammatory phase of wound healing, that is, IL-6, GRO-α, GRO, ENA-78, IL-8, GM-CSF, EGF, and MCP-1. Cytokine profiles were comparable for all tested surfaces; only ENA-78, IL-8, GM-CSF, and MCP-1 expression depended on materials and coatings. The activated plasma coating led to uniformed surfaces and represented a favorable treatment especially for bioinert Ti-PS and ZrO2 whereas all coatings had no distinctive effect on bioactive Ti-HA and Ti-Etch.

• MeSH
• biokompatibilní potahované materiály škodlivé účinky   chemie   MeSH
• buněčné linie MeSH
• chemokin CCL2 metabolismus   MeSH
• chemokin CXCL1 metabolismus   MeSH
• chemokin CXCL5 metabolismus   MeSH
• cytokiny metabolismus   MeSH
• epidermální růstový faktor metabolismus   MeSH
• faktor stimulující granulocyto-makrofágové kolonie metabolismus   MeSH
• hojení ran účinky léků   MeSH
• interleukin-6 metabolismus   MeSH
• interleukin-8 metabolismus   MeSH
• leukocyty mononukleární účinky léků   metabolismus   MeSH
• lidé MeSH
• osteoblasty účinky léků   metabolismus   MeSH
• proliferace buněk účinky léků   MeSH
• titan škodlivé účinky   chemie   MeSH
• zánět metabolismus   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

OBJECTIVE: To assess the expression of the novel adipokine Fatty Acid Binding Protein-4 (FABP4) in synovial tissues, serum and the synovial fluid of patients with rheumatoid arthritis (RA) and osteoarthritis (OA) and to study the relationships among FABP4, disease activity and metabolic status. METHODS: FABP4 levels were measured in the serum and synovial fluid of 40 patients with RA and 40 control patients with OA. The disease activity score (DAS28), C-reactive protein (CRP) levels and serum lipids were assessed in patients with RA. Immunohistochemical analysis and confocal microscopy were used to study the expression and cell-specific distribution of FABP4 in synovial tissues. RESULTS: The age, sex and body mass index (BMI) adjusted levels of FABP4 were significantly higher in the serum (p=0.001) and synovial fluid (p=0.005) of patients with RA when compared to OA patients. FABP4 levels were higher in females than in males and correlated positively with body mass index (BMI) in patients with RA. Independent of confounders, FABP4 levels correlated with total cholesterol and LDL cholesterol in patients with RA, but not in OA patients. FABP4 levels were not affected by disease activity. Furthermore, the increased expression of FABP4 that was otherwise restricted to synovial fibroblasts, macrophages and B-cells was noted in RA patients at levels higher than that observed in OA patients. CONCLUSIONS: The observed elevation of FABP4 levels in RA patients and the positive correlation of the adipokine to cholesterol suggest that FABP4 may represent a potential link between RA and the increased risk of atherosclerotic changes.

• MeSH
• B-lymfocyty metabolismus   MeSH
• C-reaktivní protein metabolismus   MeSH
• cholesterol krev   MeSH
• fibroblasty metabolismus   MeSH
• index tělesné hmotnosti MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• lipidy krev   MeSH
• makrofágy metabolismus   MeSH
• osteoartróza krev   metabolismus   MeSH
• proteiny vázající mastné kyseliny krev   MeSH
• revmatoidní artritida krev   metabolismus   MeSH
• synoviální tekutina cytologie   metabolismus   MeSH
• upregulace MeSH
• Check Tag
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

• Publikační typ
• abstrakty MeSH

Anotace I: Periferní krev a synoviální tekutina bude získána od pacientů s revmatoidní artritidou a osteoartrózou. Synoviální membrána a hyalinní chrupavka budou získány z registru vzorků Revmatologického ústavu. Monocyty budou izolovány z krve a synoviální tekutiny, synoviální fibroblasty a chondrocyty budou izolovány z příslušných tkání. Anotace II: Protein FABP4 bude analyzován v séru, synoviální tekutině, synoviální membráně a hyalinní chrupavce. K analýze budou použity metody imunohistochemické, komerčně dostupný ELISA kit, Western blot a genová exprese. Extracelulární úloha FABP4 bude studována pomocí stimulačních experimentů na liniích monocytů, synoviálních fibroblastů a chondrocytů. Studován bude vliv FABP4 na expresi genů podílejících se na patogenezi revmatických onemocnění. Anotace III: Intracelulární úloha zvýšeně exprimovaného FABP4 buňkami kloubního kompartmentu bude hodnocena pomocí genové interference. Bude hodnocen i vztah FABP4 k zánětlivému stavu, aktivitě a závažnosti onemocnění; Annotation I: Peripheral blood and synovial fluid will be obtained from patients with rheumatoid arthritis and osteoarthritis. Synovial membrane and hyaline cartilage will be obtained from the registry of samples of the Institute of Rheumatology. Annotation II: FABP4 will be analyzed in serum, synovial fluid, synovial membrane and hyaline cartilage. Methods of immunohistochemistry, commercially available ELISA kit, Western blot and gene expression will be used for the analysis. An extracellular role ofFABP4 will be studied with stimulation experiments on cell lines of monocytes, synovial fibroblasts and chondrocytes. An impact of FABP4 on the expression of genes participating in the pathogenesis of rheumatic diseases will be studied. Annotation III: An intracellular role of increased expression of FABP4 by the cells of articular compartment will be evaluated by gene interference. A relationship of FABP4 to an inflammatory state, activity and severity of the disease will be evaluated.

• MeSH
• ELISA MeSH
• exprese genu MeSH
• imunohistochemie metody   MeSH
• obezita patofyziologie   MeSH
• osteoartróza MeSH
• proteiny vázající mastné kyseliny MeSH
• revmatoidní artritida MeSH
• western blotting MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• revmatologie
• biochemie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

This comparative study of various surface treatments of commercially available implant materials is intended as guidance for orientation among particular surface treatment methods in term of the cell reaction of normal human osteoblasts and blood coagulation. The influence of physicochemical surface parameters such as roughness, surface free energy and wettability on the response of human osteoblasts in the immediate vicinity of implants and on the blood coagulation was studied. The osteoblast proliferation was monitored and the expression of tissue mediators (TNF-alpha, IL-8, MMP-1, bone alkaline phosphatase, VCAM-1, TGF-beta) was evaluated after the cell cultivation onto a wide range of commercially available materials (titanium and Ti6Al4V alloy with various surface treatments, CrCoMo alloy, zirconium oxide ceramics, polyethylene and carbon/carbon composite). The formation of a blood clot was investigated on the samples immersed in a freshly drawn whole rabbit blood using scanning electron microscope. The surfaces with an increased osteoblast proliferation exhibited particularly higher surface roughness (here R(a) 3.5 microm) followed by a high polar part of the surface free energy whereas the effect of wettability played a minor role. The surface roughness was also the main factor regulating the blood coagulation. The blood clot formation analysis showed a rapid coagulum formation on the rough titanium-based surfaces. The titanium with an etching treatment was considered as the most suitable candidate for healing into the bone tissue due to high osteoblast proliferation, the highest production of osteogenesis markers and low production of inflammatory cytokines and due to the most intensive blood clot formation.

• MeSH
• buněčná diferenciace MeSH
• cévní buněčněadhezivní molekula-1 metabolismus   MeSH
• financování organizované MeSH
• interleukin-8 metabolismus   MeSH
• kultivované buňky MeSH
• lidé MeSH
• osteoblasty cytologie   metabolismus   MeSH
• povrchové vlastnosti MeSH
• proliferace buněk MeSH
• protézy a implantáty MeSH
• titan chemie   metabolismus   MeSH
• TNF-alfa metabolismus   MeSH
• transformující růstový faktor beta metabolismus   MeSH
• vitalium chemie   metabolismus   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

Cíl: pomocí pokusů in vitro studovat vliv povrchových vlastností vybraných implantačních materiálů na adherenci některých krevních složek (plazma, sérum) a sledovat vliv těchto adsorbovaných proteinů na povrchu implantátu na adhezi i syntetickou aktivitu kultivovaných osteoblastů. Metodika: U zvolených materiálů : titan leptaný (Ti-Etch), titan plazma-sprayovaný (Ti-PlaSpray), titan s hydroxyapatitovou vrstvou (Ti-HA), a uhlíkový kompozit (C/C) byly stanoveny fyzikálně-chemické parametry povrchu (drsnost, smáčivost a volná povrchová energie). Jako kontrola sloužil polystyren kultivačních destiček pro tkáňové kultury (TCPS). Biologická úprava materiálů byla provedena pokrytím jednou ze dvou vybraných krevních komponent–plazma nebo sérum. Na materiálech bez pokrytí i s biologickou úpravou byly kultivovány osteoblasty a následně byla z mitochondriální oxidační aktivity monolayeru buněk (MTT test) vyhodnocena jejich proliferace. V získaném kultivačním médiu byla pomocí enzymoimunosorbentní analýzy (ELISA) stanovena aktivita osteoblastů jako hladina kostní alkalické fosfatázy (BAP) a produkce zánětlivých cytokinů (TNF-?, IL-8). Výsledky: Vysoká drsnost implantátů ovlivnila zvýšenou proliferaci u titanových materiálů (Ti-PlaSpray). Nízká proliferace C/C je přičítána téměř nulové hodnotě polární složky povrchové energie. Potažení materiálů aktivovanou plazmou (fibrinovou sítí) vedlo ke vzniku unifikovaného povrchu jak z hlediska proliferace, tak i z hlediska syntetické aktivity. Oproti tomu při potažení implantátů sérem (albuminem) nebyl pozorován takový stimulační efekt na osteoblasty jaký jsme předpokládali. Závěr: Pokrytí vybraných implantačních materiálů aktivovanou plazmou (tj. fibrinovou sítí) vede k vytvoření povrchu s potřebnou rovnováhou mezi mírou proliferace a syntetickou aktivitou osteoblastů jako modelu imunitní odpovědi organizmu na zavedený implantát.

Aim of the study: To study the impact of surface properties of selected implant materials on adherence of some blood components (plasma, serum), and the impact of these proteins, adsorbed on the implant surface, on the adhesion and synthetic activity of cultured osteoblasts using in vitro experiments. Methods: In selected materials such as etched titanium (Ti-Etch), plasma-sprayed titanium (Ti-PlaSpray), titanium with hydroxyapatite layer (Ti-HA), and carbon composite (C/C), the physiochemical parameters were determined (roughness, wettability, and free surface energy). Tissue culture polystyrene (TCPS) was used as a control. Biological modification of materials was performed by overlaying of one of two selected blood components – plasma or serum. Osteoblasts were cultured on materials without overlay, as well as materials with biological modification, and consequently, the proliferation of osteoblasts was evaluated due to the mitochondrial oxidation activity of monolayer (MTT assay). In the obtained culture medium, the activity of osteoblasts was determined as the level of bone alkaline phosphatase (BAP) and the production of inflammatory cytokines (TNF-?, IL-8) using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results: High roughness of implants affected the increased proliferation in titanium materials (Ti-PlaSpray). A decreased proliferation of C/C is attributed to almost zero value of polar component of surface energy. Overlaying of materials by activated plasma (fibrin network) led to formation of unified surface in terms of both proliferation and synthetic activity. However, overlaying of implants by serum (albumin) did not have the anticipated stimulatory effect on osteoblasts. Conclusion: Overalying of selected implant materials by activated plasma (i.e. fibrin network) leads to formation of a surface with required balance between the proliferation rate and synthetic activity of osteoblasts as a model of organisms’s immune response to an applied implant. Key words:

• MeSH
• adhezivita MeSH
• cytokiny imunologie   MeSH
• ELISA metody   využití   MeSH
• financování organizované MeSH
• krevní buňky metabolismus   MeSH
• krevní plazma fyziologie   metabolismus   MeSH
• lidé MeSH
• osteoblasty metabolismus   MeSH
• povrchové napětí MeSH
• povrchové vlastnosti MeSH
• proliferace buněk MeSH
• protézy a implantáty škodlivé účinky   MeSH
• sérum fyziologie   metabolismus   MeSH
• smáčivost MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

Vliv povrchových vlastností implantačního materiálu na adherenci některých krevních složek (trombocyty, plasma, sérum) a vliv těchto adsorbovaných proteinů na povrchu implantátu na adhezi i syntetickou aktivitu kultivovaných leukocytů a osteoblastů.; The influence of surface properties on adhesion of some blood components (trombocytes, plasma, serum) and interaction of these proteins adhered on implant surface on adhesion and syntetic activity of cultivated leucocytes and osteoblasts.

• MeSH
• adheze tkání MeSH
• experimentální implantáty MeSH
• krevní plazma fyziologie   MeSH
• leukocyty cytologie   MeSH
• osteoblasty cytologie   MeSH
• sérum fyziologie   MeSH
• trombocyty fyziologie   MeSH

• Konspekt
• Biologické vědy
• NLK Obory
• transplantologie
• biologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

• Publikační typ
• abstrakt z konference MeSH

Vliv povrchových vlastností některých běžně používaných i nově vyvíjených implantačních materiálů na adhezi a na proliferační i syntetickou aktivitu fibroplastů a osteoblastů v kultuře.; The influence of surface properties of some commonly used and newly developed implant materials on the adhesion, proliferation and synthetic activity of fibroblasts and osteoblasts in the culture.

• MeSH
• adheze tkání MeSH
• biomedicínský výzkum MeSH
• cytokiny MeSH
• fibroblasty MeSH
• kostní matrix MeSH
• osteoblasty MeSH
• titan MeSH
• transplantát - imunologická podpora MeSH
• transplantáty MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• transplantologie
• ortopedie
• hematologie a transfuzní lékařství
• biomedicínské inženýrství
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

• MeSH
• biochemická analýza krve MeSH
• glykoproteiny MeSH
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• molekuly buněčné adheze * MeSH
• nemoci kloubů MeSH
• osteoartróza * MeSH
• senioři MeSH
• sérum MeSH
• statistika jako téma MeSH
• zánět MeSH
• Check Tag
• lidé středního věku MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• senioři MeSH
• ženské pohlaví MeSH