Сравнительное исследование эффектов мезенхимальных стволовых клеток при различных методах доставки в экспериментальной модели фиброза легких

Обоснование. Одним из перспективных направлений лечения идиопатического легочного фиброза является трансплантация мезенхимальных стволовых клеток. В экспериментальных исследованиях на мелких животных используются внутривенный и эндобронхиальный (инсталляции) методы доставки клеточного препарата, в то время как у человека наиболее простым и доступным является ингаляционный способ доставки лекарств.

Цель — определение оптимального типа небулайзера для сохранения жизнеспособных мезенхимальных стволовых клеток (МСК) при распылении с последующим сравнением эффектов ингаляционного и внутривенного методов доставки на стандартной модели блеомицинового легочного фиброза у кроликов.

Методы. На первом этапе проводилась оценка выживаемости МСК ex vivo после 10-минутной небулизации через компрессорный, ультразвуковой и сетчатый (меш) небулайзеры. В дальнейшем использовался небулайзер, продемонстрировавший сохранность наибольшего числа клеток после распыления. На втором этапе, после бронхоскопической инсталляции блеомицина, 5 кроликов получили в заднюю правую долю внутривенную трансплантацию 2×10⁶ аллогенных МСК, 5 — 2×10⁷ МСК ингаляционно через компрессорный небулайзер; по 5 животных использовались в качестве здорового и блеомицинового контроля без лечения.

Результаты. Наибольшая степень жизнеспособности МСК сохранялась после прохождения через компрессорный небулайзер (72%), существенно меньшая выживаемость наблюдалась при ультразвуковой небулизации (20%) и не определялось живых клеток после меш-небулизации. Обе группы, получавшие лечение МСК, имели достоверно более низкий индекс фиброза по морфометрической шкале Эшкрофта, чем контрольная группа блеомицинового фиброза. Экспрессия коллагена в ткани легких была существенно выше во всех группах с блеомициновой травмой, но у животных при ингаляционном введении МСК она достоверно отличалась (0,51 балла) от группы блеомицина без лечения (2,1 балла). Уровень нейтрофилов в жидкости бронхоальвеолярного лаважа был достоверно ниже у животных, получивших внутривенную терапию МСК. Уровни TNFα и TGFβ1 в жидкости бронхоальвеолярного лаважа имели тенденцию к уменьшению в группах лечения, но достоверно не различались от контроля.

Выводы. Наибольшая выживаемость МСК наблюдается при прохождении через компрессорный небулайзер, который, по-видимому, следует рассматривать в качестве оптимального средства для доставки клеток в дыхательные пути. Как при ингаляционном, так и при внутривенном введении МСК наблюдаются сходные эффекты — торможение развития блеомицининдуцированного фиброза легких, что свидетельствует о возможности использования обоих путей доставки клеток без потери эффективности.