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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».