Эффективность применения мезенхимальных стромальных клеток для лечения рвано-ушибленных ран в условиях гипотермии и гипоксии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Арктические условия осложняют патогенез различных травм кожи и мягких тканей. Для терапии данных заболеваний рассматривается возможность применения мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, способствующих пролиферации клеток гранулярной ткани, ангиогенезу и сокращению длительности воспалительной фазы при заживлении раны благодаря секреции цитокинов и факторов роста.

Цель — оценка эффективности клеточной терапии на модели рвано-ушибленной раны у крыс, находящихся в условиях гипоксии и гипотермии.

Материалы и методы. Животные содержались в условиях климатической камеры (15 % кислорода, 4 °С) в течение 48 ч. Травму наносили через 24 ч после помещения в контролируемые условия. Введение стволовых клеток осуществляли через 1 сут после нанесения раны. Для инъекции использовали мезенхимальные стромальные клетки, полученные из красного костного мозга крыс Wistar. Используемая клеточная культура имела соответствующий стволовым клеткам иммунофенотип и обладала способностью дифференцировки в остеогенном, хондрогенном и адипогенном направлениях. В ходе исследования у крыс оценивали степень воспалительной реакции в травмированных тканях и наличие возможных патологических выделений из раневого канала, проводили измерения толщины поврежденной лапы.

Результаты. Для описания процесса воспаления проведен гистологический анализ на 6-е и 21-е сут после нанесения раны. На 6-й день исследования отмечена слабая инфильтрация лимфоцитов в мышечной ткани у крыс, которым вводили мезенхимальные стромальные клетки, что может свидетельствовать о более раннем переходе раневого процесса в пролиферативную фазу.

Заключение. Установлено стимулирующее влияние суспензии мезенхимальных стволовых клеток на динамику снижения отека травмированного бедра на 10 % по сравнению с контрольной группой.

Об авторах

Марина Викторовна Волкова

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: biotech.volkova@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-5966-3026
SPIN-код: 4104-5195

младший научный сотрудник

Россия, Долгопрудный, Московская область

Валерий Владимирович Бояринцев

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: marinarage@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9707-3262
SPIN-код: 2491-7199

докт. мед. наук, профессор, главный научный сотрудник

Россия, Долгопрудный, Московская область

Александр Викторович Трофименко

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: trofimenko.av@mipt.ru
SPIN-код: 5228-7073

канд. мед. наук, доцент, заведующий лабораторией

Россия, Долгопрудный, Московская область

Сергей Петрович Рыбалкин

Институт иммунологии Федерального медико-биологического агентства России, Научно-исследовательский центр токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов

Email: rybalkin-sp@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2933-5758
SPIN-код: 1988-4621

канд. биол. наук, директор

Россия, Серпуховский городской округ, Московская область

Елена Владимировна Ковалева

Институт иммунологии Федерального медико-биологического агентства России, Научно-исследовательский центр токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов

Email: e-kovaleva@yandex.ru
SPIN-код: 2952-1038

старший научный сотрудник

Россия, Серпуховский городской округ, Московская область

Станислав Анатольевич Бирюков

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: biryukov.sa@mipt.ru

докт. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник

Россия, Долгопрудный, Московская область

Глеб Игоревич Фильков

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: filcom.gl@gmail.com
SPIN-код: 7733-8460

научный сотрудник

Россия, Долгопрудный, Московская область

Михаил Олегович Дурыманов

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: durymanov.mo@mipt.ru
SPIN-код: 5796-0022
ResearcherId: T-8711-2018

канд. биол. наук, заместитель заведующего лабораторией

Россия, Долгопрудный, Московская область

Список литературы

  1. Здравоохранение в России. 2021. Статистический сборник. М.: Росстат, 2021. 171 с.
  2. Черников О.Г., Кульнев С.В., Куприянов С.А., и др. Особенности организации медицинского обеспечения группировок войск (сил) в арктической зоне // Военно-медицинский журнал. 2020. Т. 341, № 4. С. 4–11.
  3. Tamama K., Kerpedjieva S.S. Acceleration of wound healing by multiple growth factors and cytokines secreted from multipotential stromal cells/mesenchymal stem cells // Advances in Wound Care. 2012. Vol. 1, No. 4. P. 177–182. doi: 10.1089/wound.2011.0296
  4. Александров В.Н., Болехан В.Н., Бунтовская А.С., и др. Развитие клеточных технологий, молекулярно-генетических исследований и тканевой инженерии в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и Военном инновационном технополисе «Эра» // Вестник Российской Военно-медицинской академии. 2019. № 3. С. 243–248.
  5. Dash B.C., Xu Z., Lin L., et al. Stem cells and engineered scaffolds for regenerative wound healing // Bioengineering. 2018. Vol. 5, No. 1. Art. 23. doi: 10.3390/bioengineering5010023
  6. Slegtenhorst B.R., Dor F.J., Rodriguez H., Voskuil F.J., Tullius S.G. Ischemia/reperfusion injury and its consequences on immunity and inflammation // Curr. Transplant. Rep. 2014. Vol. 1, No. 3. P. 147–154. doi: 10.1007/s40472-014-0017-6
  7. Han Y., Li X., Zhang Y., et al. Mesenchymal stem cells for regenerative medicine // Cells. 2019. Vol. 8, No. 8. Art. 886. doi: 10.3390/cells8080886
  8. Wu X., Jiang J., Gu Z., et al. Mesenchymal stromal cell therapies: immunomodulatory properties and clinical progress // Stem. Cell Res. Ther. 2020. Vol. 11, No. 1. Art. 345. doi: 10.1186/s13287-020-01855-9
  9. Li H., Shen S., Fu H., et al. Immunomodulatory functions of mesenchymal stem cells in tissue engineering // Stem Cells Inl. 2019. Vol. 2019. Art. 9671206. doi: 10.1155/2019/9671206
  10. Fu X., Liu G., Halim A., et al. Mesenchymal stem cell migration and tissue repair // Cells. 2019. Vol. 8, No. 8. Art. 784. doi: 10.3390/cells8080784
  11. Soleimani M., Nadri S. A protocol for isolation and culture of mesenchymal stem cells from mouse bone marrow // Nat. Protoc. 2009. Vol. 4, No. 1. P. 102–106. doi: 10.1038/nprot.2008.221
  12. Бояринцев В.В., Трофименко А.В., Рыбалкин С.П., и др. Установка для проведения экспериментальных исследований на животных в гипоксических условиях при низких температурах. Пат. 201120. Заявитель и патентообладатель МФТИ — № 2020122211; заявл. 06.07.2020; опубл. 27.11.2020, Бюл. № 33.
  13. Fitzsimmons R.E.B., Mazurek M.S., Soos A., Simmons C.A. Mesenchymal stromal/stem cells in regenerative medicine and tissue engineering // Stem Cells Int. 2018. Vol. 2018. Art. 8031718. doi: 10.1155/2018/8031718
  14. Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных: справочник / Под ред. Макарова В.Г., Макаровой М.Н. СПб.: Лема, 2013. 116 с.
  15. Ring A., Goertz O., Steinstraesser L., et al. Analysis of biodegradation of copolymer dermis substitutes in the dorsal skinfold chamber of balb/c mice // Eur. J. Med. Res. 2006. Vol. 11, No. 11. P. 471–478.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Фенотип ММСК крысы: распределение клеток, окрашенных антителами против положительных (верхний ряд) и отрицательных (нижний ряд) маркеров

Скачать (107KB)
3. Рис. 2. Дифференцировка ММСК крысы в остеоциты (Alizarin Red S), хондроциты (Safranin O) и адипоциты (Sudan III)

Скачать (821KB)
4. Рис. 3. Вид сквозной рвано-ушибленной раны с наружной (a) и внутренней (b) поверхности бедра

Скачать (307KB)
5. Рис. 4. Морфология участка зажившей раны в области травмы бедра у крысы, леченой ММСК. Окраска гематоксилином и эозином

Скачать (368KB)

© Эко-Вектор, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).