Вплив ксеногенної трансплантації мезенхімальних стовбурових клітин та інтерлейкіну-10 на перебіг експериментального алергійного енцефаломієліту

L. D. Pichkur; S. А. Verbovska; V. V. Vaslovich; S. Т. Akinola; O. G. Deriabina; Ya. O. Pokholenko; O. K. Toporova; N. S. Shuvalova; V. А. Коrdium

Автор(и)

L. D. Pichkur ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-4716-0960
S. А. Verbovska ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
V. V. Vaslovich ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
S. Т. Akinola ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ, Україна
O. G. Deriabina Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ, Україна
Ya. O. Pokholenko Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ, Україна
O. K. Toporova Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ, Україна
N. S. Shuvalova Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ, Україна
V. А. Коrdium Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ, Україна

Ключові слова:

експериментальний алергійний енцефаломієліт, мезенхімальні стовбурові клітини, інтерлейкін-10, ксенотрансплантація

Анотація

Мета — оцінити вплив трансплантації мезенхімальних стовбурових клітин (МСК) пуповини людини та введення рекомбінантного інтерлейкіну-10 (ІЛ-10) людини на перебіг експериментального алергійного енцефаломієліту в щурів.
Матеріали і методи. Дослідження проведено на 50 білих щурах-самицях з масою тіла 210 — 230 г, віком 2 — 3 міс. Рецидивний перебіг ЕАЕ отримували шляхом введення у подушечки задніх лапок ад’юванта Фрейнда. Тварин розподілили на чотири групи з різною схемою лікування МСК та ІЛ-10. Ступінь тяжкості клінічного стану оцінювали в балах.
Результати. У тварин всіх експериментальних груп виявлено середню тяжкість стану (1,50 — 2,07 бала) на піку захворюваності (18-та — 22-га доба) і хронічний ремітивний перебіг захворювання. У групі порівняння (без лікування) пік клінічних виявів спостерігали на 22-гу добу. Після трансплантації ксеногенних МСК на 17-ту добу від індукції ЕАЕ (група 2) стан тварин погіршувався статистично незначущо. Пік клінічних виявів ЕАЕ спостерігали на 20-ту добу, потім відбувався поступовий регрес клініки ЕАЕ з повним клінічним одужанням на 32-гу добу. Після внутрішньовенного введення IЛ-10 (група 3) зафіксували незначне погіршення стану щурів, але після субокципітального введення IЛ-10 на 17-ту добу від початку експерименту протягом декількох днів тяжкість стану зменшувалася, і повне клінічне одужання наставало на 31-шу —32-гу добу. Перебіг ЕАЕ до піку клінічних виявів у групі 4 (двохетапне лікування ІЛ-10 та МСК) був подібним до такого у групі 3, але після 17-ї доби, коли тваринам групи 4 субокципітально було введено ІЛ-10 та МСК, тяжкість перебігу ЕАЕ значно збільшилася у перші 2 доби. Одужання тварин у групі 4 відбувалося швидше, але статистично незначуще порівняно з групами 2 та 3.
Висновки. Застосування протизапального IЛ-10 і МСК у різних комбінаціях сприяє повному клінічному одужанню тварин до 32-ї доби експерименту. Порівняння поліноміальних регресій засвідчує більшу ефективність застосування на 10-ту добу внутрішньовенно IЛ-10, а на 17-ту добу — МСК та IЛ-10.

Біографії авторів

L. D. Pichkur, ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ

Пічкур Леонід Дмитрович,
д. мед. н., нач. науково-організаційного відділу,
пров. наук. співр. відділу відновлювальної та функціональної нейрохірургії
04050, м. Київ, вул. Платона Майбороди, 32
Тел. (44) 483-12-53

S. А. Verbovska, ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ

С. А. Вербовська

V. V. Vaslovich, ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ

В. В. Васлович

S. Т. Akinola, ДУ «Інститут нейрохірургії імені акад. А. П. Ромоданова НАМН України», Київ

С. Т. Акінола

O. G. Deriabina, Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ

О. Г. Дерябіна

Ya. O. Pokholenko, Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ

Я. О. Похоленко

O. K. Toporova, Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ

О. К. Топорова

N. S. Shuvalova, Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ

Н. С. Шувалова

V. А. Коrdium, Інститут генетичної та регенеративної медицини НАМН України, Київ Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ

В. А. Кордюм

Посилання

Давыдова ГС. Вопросы направленного моделирования аллергического энцефаломиелита. Демиелинизирующие заболевания нервной системы в эксперименте и клинике. Минск: Наука и техника, 1975:24-33.

Європейська конвенція про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідницьких або інших наукових цілей від 18.03.1986 р.: Верховна Рада України, офіційний веб-портал: Міжнародні документи (Рада Європи). Електронний ресурс. Режим доступу: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/main?find = 1&sp = i&user = c393&text = %F2 %E2 %E0....

Закон України «Про захист тварин від жорстокого поводження» вiд 21.02.06 № 3447-IV. Відомості Верховної Ради України. 2006;27:990.

Зафранская ММ, Нижегородова ДБ, Колобова МЮ. и др. Иммуносупрессивный потенциал мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани крыс с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом при кокультивировании с митоген/миелин-стимулированными спленоцитами. Медицина. 2010;70(3):85-88.

Лапач СН, Чубенко АВ, Бабич НН. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Exсel. К.: Морион, 2001.

Лисяный НИ. Иммунология и иммунотерапия рассеянного склероза. К.: ВІПОЛ, 2003:251.

Медведєв ВВ. Вплив нейротрансплантації різних типів алогенних тканин на відновлення рухової функції після експериментальної травми спинного мозку. Укр нейрохір журн. 2017;1:11-23.

Пічкур ЛД, Вербовська СА, Акінола СТ, Читаєва ГЄ. Основні патогенетичні механізми процесу демієлінізації в центральній нервовій системі та можливості його корекції. Укр неврол журн. 2017;2:12-19.

Пічкур ЛД, Семенова ВМ, Вербовська СА та ін. Особливості перебігу експериментального алергічного енцефаломієліту після трансплантації стовбурових клітин. Укр нейрохір журн. 2017;2:27-33.

Реброва ОЮ. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: МедиаСфера, 2002. http://www. studmed.ru/rebrova-oyu-statisticheskiy-analiz-medicinskih-dannyh_0149fe87d1d.html.

Руденко ВА, Бельська ЛМ, Гнєдкова ІО та ін. Ксеногенна трансплантація мезенхімальних стовбурових клітин трансфікованих геном IL-10 як метод клітинної терапії експериментального алергічного енцефаломієліту. Зб наук праць співр НМАПО імені П Л Шупика. К., 2015. Вип. 24:323-329.

Цимбалюк ВІ, Величко ОМ, Вербовська СА та ін. Вплив мезенхімальних стовбурових клітин з Вартонового студня пуповини людини та інтерлейкіну-10 на поведінкові реакції щурів з експериментальним алергічним енцефаломієлітом. Клітинна та органна трансплантологія. 2015;3(1):40-45.

Цимбалюк ВІ, Дерябіна ОГ, Шувалова НС та ін. Фенотипові зміни і проліферативний потенціал мезенхімальних стовбурових клітин з Вартонового студня пуповини людини в умовах культивування. Укр нейрохір журн. 2015;2:17-23.

Constantin G, Marconi S, Rossi B et al. Adipose-derived mesenchymal stem cells ameliorate chronic experimental autoimmune encephalomyelitis. Stem Cells. 2009;27(10):2624-2635.

Djouad F, Plence P, Bony C et al. Immunosuppressive effect of mesenchymal stem cells favors tumor growth in allogeneic animals. Blood. 2003;102:3837-3844.

Gordon D, Pavlovska G, Uney JB et al. Human mesenchymal stem cells infiltrate the spinal cord, reduce demyelination, and localize to white matter lesions in experimental autoimmune encephalomyelitis. J Neuropathol Exp Neurol. 2010;69(11):1087-1095.

Jorgensen C, Djouad F, Apparailly F, Noël D. Engineering mesenchymal stem cells for immunotherapy. Gene Therapy. 2003;10:928-931.

Kassis I, Petrou P, Halimi M, Karussis D. Mesenchymal Stem Cells (MSC) derived from mice with Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) suppress EAE and have similar biological properties with MSC from healthy donors. Immunol Lett. 2013;154, N 1-2:70-76.

Klose J, Schmidt NO, Melms A et al. Suppression of experimental autoimmune encephalomyelitis by interleukin-10 transduced neural stem/progenitor cells. J Neuroinflammation. 2013;10:117.

Kovalchuk MV, Deryabina OG, Pichkur LD et al. Distribution of transplanted human mesenchymal stem cells from Wharton’s Jelly in the central nervous systems of the EAE rats. Biopolym Cell. 2015;31(5):371-378.

Kratchmarova I, Blagoev B, Haack-Sorensen M et al. Mechanism of divergent growth factor effects in mesenchymal stem cell differentiation. Science. 2005;308:1472-1477.

Petite H, Viateau V, Bensaïd W et al. Tissue-engineered bone regeneration. Nat Biotechnol. 2000;18, N 9. P. 959-963.

Scuteri A, Donzelli E, Rigolio R et al. Therapeutic Administration of mesenchymal stem cells abrogates the relapse phase in chronic relapsing-remitting EAE. J Stem Cell Res Ther. 2015;5:262.

Zhu J, Zhang J, Li Q et al. Transplanting of mesenchymal stem cells may affect proliferation and function of CD4 (+)T-cells in experimental autoimmune encephalomyelitis. Exp Clin Transplant. 2012;10(5):492-500.