Эритропоэтин улучшает эффекты мезенхимальных стволовых клеток в экспериментальной модели сепсиса


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования: Изучить морфологические и иммунные эффекты комбинации ЭПО и МСК в экспериментальной Л ПС-модели сепсиса у крыс.

Методы: 50 крыс были рандомизированы в 5 групп по 10 животных в каждой: 1-я группа - здоровый контроль, 2-5 группе был внутривенно введен бактериальный ЛПС 20 мг/кг. Через 2 часа после ЛПС животные получили следующее лечение: 3-я группа - МСК (400000 клеток), 4-я группа - эритропоэтин (8,5 мкг), 5-я группа - МСК и эритропоэтин в таких же дозах. Выживших животных забивали на 4-й день эксперимента. Проводилось морфологическое исследование легких, печени, почек, селезенки и тимуса. Также анализировали уровень лейкоцитов, ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-6 и TNF-alfa в сыворотке крови.

Результаты: Летальность в группах ЛПС не отличалась. Наибольший уровень лейкоцитов наблюдался в группе, получившей комбинированное лечение (8,5xl06/ml). Не было различий между группами в уровнях TNF, ИЛ-2 и ИЛ-6, но в группах 3 и 5 выявлено достоверное снижение уровня ИЛ-lß. В группе 5 наблюдалось достоверно меньшая лейкоцитарная инфильтрация межальвеолярных перегородок в легких и зон тубулярной атрофии в почках. Самые значительные различия в группе ЛПС+эрипропэтин отмечены в лимфоидной ткани - гиперплазия белой пульпы селезенки и коркового вещества тимуса, тогда как в остальных группах наблюдалась разная степень атрофии соответствующих зон.

Выводы: Комбинированное введение эритропоэтина и МСК уменьшает острое повреждение легких и почек, приводит к гиперплазии лимфоидной ткани и усиливает иммунный ответ в большей степени, чем раздельное лечение в экспериментальной модели сепсиса у крыс.

Об авторах

Александр Вячеславович Аверьянов

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий ФМБА России

Автор, ответственный за переписку.
Email: averyanovav@mail.ru

заместитель генерального директора по научной работе и медицинским технологиям, доктор медицинских наук

Россия, Москва

Анатолий Георгиевич Коноплянников

Медицинский радиологический научный центр Минздравсоцразвития России

Email: konopl@obninsk.ru

руководитель отделения клеточной и экспериментальной лучевой терапии, профессор, доктор биологических наук

Россия, Обнинск

Федор Георгиевич Забозлаев

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий ФМБА России

Email: fzab@mail.ru

заведующий патологоанатомическим отделением, доктор медицинских наук, профессор

Россия, Москва

Анастасия Викторовна Сорокина

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий ФМБА России

Email: averyanovav@mail.ru

лаборант патолого-анатомического отделения

Россия, Москва

Дмитрий Александрович Акульшин

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий ФМБА России

Email: averyanovav@mail.ru

заведующий клинико-диагностической лабораторией

Россия, Москва

Олег Петрович Кузовлев

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий ФМБА России

Email: averyanovav@mail.ru

uенеральный директор, доктор медицинских наук, профессор

Россия, Москва

Наталья Васильевна Кукайло

Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий ФМБА России

Email: averyanovav@mail.ru

врач клинико-диагностической лаборатории

Россия, Москва

Список литературы

  1. Martin G.S., Mannino D.M., Eaton S., Moss M. (2003) The epidemiology of sepsis in the United States from 1979-2000. N Engl J Med 348:1546-1554.
  2. Levy M.M., Dellinger R.P., Townsend S.R. et al. The Surviving Sepsis Campaign: results of an international guideline-based performance improvement program targeting severe sepsis Intensive Care Med (2010) 36:222-231.
  3. Friedenstein A.J., Petrakova K.V., Kurolesova A.l., Frolova G.P. Heterotopic of bone marrow. Analysis of precursor cells for osteogenic and hematopoietic tissues. Transplantation. 1968 ; 6 ( 2 ): 230 - 247.
  4. Garcia-Gomez I., Elvira G., Zapata A.G. et al Mesenchymal stem cells: biological properties and clinical applications. Expert Opin Biol Ther. 2010 Oct; 10(10): 1453-68.
  5. Xu J, Woods C.R., Mora A.L. et al. Prevention of endotoxin-induced systemic response by bone marrow- derived mesenchymal stem cells in mice. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2007;.293:L131-41
  6. Mei S.H., Haitsma J.J., Dos Santos C.C. et al Mesenchymal Stem Cells Reduce Inflammation while Enhancing Bacterial Clearance and Improving Survival in Sepsis Am J Respir Crit Care Med. 2010 182 (8) 1047-57.
  7. Weil B.R., Manukyan M.C., Herrmann J.L. et al. Mesenchymal stem cells attenuate myocardial functional depression and reduce systemic and myocardial inflammation during endotoxemia Surgery. 2010; 148(2):444-52.
  8. Manukyan M.C., Weil B.R., Wang Y. et al. Female stem cells are superior to males in preserving myocardial function following endotoxemia Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol June 2011 300:(6) R1506-R1514
  9. Krasnodembskaya A., Song Y., Fang X. et al, Antibacterial Effect of Human Mesenchymal Stem Cells Is Mediated in Part from Secretion of the Antimicrobial Peptide LL-37 Stem Cells 2010;28:2229-2238.
  10. Chen T.G., Zhong Z.Y., Sun G.F. Effects of tumour necrosis factor-alpha on activity and nitric oxide synthase of endothelial progenitor cells from peripheral blood Cell Prolif. 2011 Aug;44(4):352-9.
  11. Wei H., Li Z., Hu S., Chen X., Cong X.J. Apoptosis of mesenchymal stem cells induced by hydrogen peroxide concerns both endoplasmic reticulum stress and mitochondrial death pathway through regulation of caspases, p38 and JNK Cell Biochem. 2010 Nov l;lll(4):967-78 .
  12. McGee S. J., Havens A. M., Shiozawa Y. et al Effects of erythropoietin on the bone microenvironment Growth Factors, February 2012, Vol. 30, No. 1: P. 22-28
  13. Цыб А.Ф., Коноплянников А.Г., Колесникова А.И., Павлов В.В. Получение и использование в медицине клеточных культур из мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека. Вестник Российской Академии медицинских наук, 2004, т. 59, № 9, стр. 71-76.
  14. Jesmin S., Yamaguchi N., Zaedi S., Timedependent expression of endothelin-1 in lungs and the effects of TNF-α blocking peptide on acute lung injury in an endotoxemic rat model Biomed Res. 2011 Feb;32(l):9-17.
  15. Yagi H., Soto-Gutierrez A., Kitagawa Y. et al, Bone Marrow Mesenchymal Stromal Cells Attenuate Organ Injury Induced by LPS and Burn Cell Transplant. 2010 ; 19(6): 823-830.
  16. Harris J.F., Aden J., Lyons C.R., Tesfaigzi Y. Resolution of LPS-induced airway inflammation and goblet cells hyperplasia is independent of IL-18 Respiratory Research 2007,8:24 doi: 10.1186/1465-9921-8-24.
  17. Gupta N., Su X., Popov B., Lee J.W., Serikov V., Matthay M.A. Intrapulmonary delivery of bone mar- row-derived mesenchymal stem cells improves survival and attenuates endotoxin-induced acute lung injury in mice. J Immunol. 2007;179:1855-1863.
  18. Sueblinvong V., Weiss D.J. Stem cells and cell therapy approaches in lung biology and diseases. Transl Res 2010;156:188-205.
  19. Koroglu T.F., Yilmaz O., Ozer E. Erythropoietin attenuates lipopolysaccharide-induced splenic and thymic apoptosis in rats Physiol Res. 2006;55(3):309-16.
  20. Heberlein C., Fischer K.D., Stoffel M. The gene for erythropoietin receptor is expressed in multipotential hematopoietic and embryonal stem cells: evidence for differentiation stage-specific regulation. Mol Cell Biol 12:1815-1826,1992.
  21. Walden A.P., Young J.D., Sharpies E. Bench to bedside: A role for erythropoietin in sepsis Crit Care. 2010;14(4):227.
  22. Mitra A., Bansal S., Wang W. et al, Erythro-poietin ameliorates renal dysfunction during endotoxaemia Nephrol Dial Transplant (2007) 22:2349-2353.
  23. Calvillo L., Latini R., Kajstura J. et al. Recombinant human erythropoietin protects the myocardium from ischemia-reperfusion injury and promotes beneficial remodeling. Proc Natl Acad Sci USA 200,100: 4802-4806.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Дизайн исследования

Скачать (165KB)
3. Рис. 2. Уровень лейкоцитов

Скачать (38KB)
4. Рис. 3. Репрезентативная микрофотография ткани легких в группах (гематоксилин-эозин, х 100).

Скачать (832KB)
5. Рис. 4 Репрезентативная микрофотография ткани тимуса через 72 часа после введения липополисахарида (гематоксилин-эозин x100).

Скачать (864KB)

© Аверьянов А.В., Коноплянников А.Г., Забозлаев Ф.Г., Сорокина А.В., Акульшин Д.А., Кузовлев О.П., Кукайло Н.В., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 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».