The effect of stem cells on the functional state of liver tissue against the background of a liver cirrhosis model (experimental study)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Relevance. Treatment of liver cirrhosis is an extremely important problem of modern medicine. Improvement of liver function in this category of patients is important not only for hepatology, but also for surgery, since surgical interventions on the liver in this pathology are often accompanied by the development of liver failure.

Purpose. To evaluate the effect of cell therapy on liver function in the experiment.

Materials and methods. The article presents the results of the experimental use of use of stem cells in simulated liver cirrhosis. The experiment was performed on 132 female c57black mice, which were between 12 and 18 weeks old. After forming a model of liver cirrhosis, in order to assess the effect of cell therapy on the function of liver tissue, individuals were injected with stem cells through the vessels of the peripheral bed and intraportally. 30 days after cell therapy, the blood levels of ALT, AST, alkaline phosphatase, plasma diene conjugants, plasma malondialdehyde, plasma superoxide dismutase, and glutathione peroxidase were evaluated.

Conclusion. According to the findings, obtained in the experiment, the use of cell therapy against the background of simulated cirrhosis of the liver contributed to a decrease in the severity of cytolytic and cholestatic syndromes, stimulation of liver protein function, suppression of free radical oxidation and stimulation of the antioxidant system. At the same time, the best effect was achieved when the cell structures were introduced not into the peripheral vessels, but directly into the vascular bed of the liver.

About the authors

Inna Е. Kotkas

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: inna.kotkas@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4605-9887
SPIN-code: 1853-8825

зав. хирургическим отделением, к.м.н., доцент кафедры факультетской хирургии им. И. И. Грекова

Russian Federation, Saint Petersburg

Vadim I. Mazurov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov,

Email: maz.nwgmu@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0797-2051
SPIN-code: 6823-5482
Scopus Author ID: 16936315400

head of the department of therapy, rheumatology, examination of temporary disability and the quality of medical care. E.E. Eichwald, w.s. RF, Academician of the Russian Academy of Sciences, MD Professor
 

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Iwamoto T, Terai S, Hisanaga T, et al. Bone-marrow-derived cells cultured in serum-free medium reduce liver fibrosis and improve liver function in carbon-tetrachloride-treated cirrhotic mice. Cell Tissue Res. 2013;351(3):487-495. https://doi.org/10.1007/s00441-012-1528-z.
  2. Seki A, Sakai Y, Komura T, et al. Adipose tissue-derived stem cells as a regenerative therapy for a murine steatohepatitis-induced cirrhosis model. Hepatology. 2013;58(3):1133-1142. https://doi.org/10.1002/hep.26470.
  3. Zhang Z, Wang FS. Stem cell therapies for liver failure and cirrhosis. J Hepatology. 2013;59(1):183-185. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2013.01.018.
  4. Скуратов А.Г. Тетрахлорметановая модель гепатита и цирроза печени у крыс // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. – 2012. – № 9. – С. 37–40. [Skuratov AG. Tetrachloromethane model of hepatitis and cirrhosis in rats. Experimental & clinical gastroenterology. 2012;(9):37-40. (In Russ.)]
  5. Петракова О.С., Черниогло Е.С, Терских В.В. и др. Использование клеточных технологий в лечении патологий печени // Acta Naturae. – 2012. – Т. 4. – № 3. – С. 18–33. [Petrakova OS, Chernioglo ES, Terskikh VV, et al. The use of cellular technologies in treatment of liver pathologies. Acta Naturae. 2012;4(3):18-33. (In Russ.)]
  6. Долгих М.С. Перспективы терапии печеночной недостаточности с помощью стволовых клеток // Биомедицинская химия. – 2008. – Т. 54. – № 4. – С. 376–392. [Dolgikh MS. The perspectives of hepatic failure treatment by stem cells. Biomeditsinskaya khimiya. 2008;54(4):376-392. (In Russ.)]
  7. Wang Y, Yu X, Chen E, Li L. Liver-derived human mesenchymal stem cells: A novel therapeutic source for liver diseases. Stem Cell Res Ther. 2016;7(1):71. https://doi.org/10.1186/s13287-016-0330-3.
  8. Terai S, Tsuchiya A. Status of and candidates for cell therapy in liver cirrhosis: Overcoming the “point of no return” in advanced liver cirrhosis. J Gastroenterol. 2017;52(2):129-140. https://doi.org/10.1007/s00535-016-1258-1.
  9. Mubbacha F, Settmacherb U, Dirschc O, et al. Bioengineered livers: A new tool for drug testing and a promising solution to meet the growing demand for donor organs. Eur Surg Res. 2016;57(3-4):224-239. https://doi.org/10.1159/000446211.
  10. Nagamoto Y, Takayama K, Ohashi K, et al. Transplantation of a human iPSC-derived hepatocyte sheet increases survival in mice with acute liver failure. J Hepatol. 2016;64(5):1068-1075. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2016.01.004.
  11. Chang N, Ge J, Xiu L, et al. HuR mediates motility of human bone marrowderived mesenchymal stem cells triggered by sphingosine 1-phosphate in liver fibrosis. J Mol Med (Berl). 2017;95(1):69-82. https://doi.org/10.1007/s00109-016-1460-x.
  12. Патент РФ на изобретение RU № 2197018 C2. Мышкин В.А., Ибатуллина Р.Б., Савлуков А.И., и др. Способ моделирования цирроза печени. [Patent RUS № 2197018 S2. Myshkin VA, Ibatullina RB, Savlukov AI, et al. Sposob modelirovaniya tsirroza pecheni. (In Russ.)]. Доступно по: https://yandex.ru/patents/doc/RU2197018C2_20030120. Ссылка активна на 05.03.2020.
  13. Diehl AM, Chute J. Underlying potential: cellular and molecular determinants of adult liver repair. J Clin Invest. 2013;123(5):1858-1860. https://doi.org/10.1172/JCI69966.
  14. Готье СВ. Трансплантация печени в России // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2001. – Т. 11. – № 4. – С. 79–80. [Got’e SV. Transplantatsiya pecheni v Rossii. Russian journal of gastroenterology, hepatology, coloproctology. 2001;11(4):79-80. (In Russ.)]
  15. Львова Л.В. Эпоха трансплантологии. Фонд медицинских технологий. – М.: Наука, 2003. [L’vova LV. Epokha transplantologii. Fond meditsinskikh tekhnologiy. Moscow: Nauka; 2003. (In Russ.)]
  16. Yarygin KN, Lupatov AY, Kholodenko IV. Cell-based therapies of liver diseases: Age-related challenges. Clin Interv Aging. 2015;10:1909-1924. https://doi.org/ 10.2147/CIA.S97926.
  17. Deng L, Liu G, Wu X, et al. Adipose derived mesenchymal stem cells efficiently rescue carbon tetrachloride-induced acute liver failure in mouse. Scientific World Journal. 2014;2014:103643.
  18. Sun L, Fan X, Zhang L, et al. Bone mesenchymal stem cell transplantation via four routes for the treatment of acute liver failure in rats. Int J Mol Med. 2014;34(4):987-996. https://doi.org/10.3892/ijmm.2014.1890.
  19. Yuan S, Jiang T, Zheng R, et al. Effect of bone marrow mesenchymal stem cell transplantation on acute hepatic failure in rats. Exp Ther Med. 2014;8(4):1150-1158. https://doi.org/10.3892/etm.2014.1848.
  20. Liu T, Mu H, Shen Z, et al. Autologous adipose tissue-derived mesenchymal stem cells are involved in rat liver regeneration following repeat partial hepatectomy. Mol Med Rep. 2016;13(3):2053-2059. https://doi.org/10.3892/mmr.2016.4768.
  21. Yılmaz ED, Motor S, Sefil F, et al. Effects of paliperidone palmitate on coagulation: An experimental study. Scientific World J. 2014 2014:964380. https://doi.org/ 10.1155/2014/964380.
  22. Wang FS, Fan JG, Zhang Z, et al. The global burden of liver disease: The major impact of China. Hepatology. 2014;60(6):2099-2108. https://doi.org/10.1002/hep.27406.
  23. Guo XY, Chen JN, Sun F, et al. CircRNA-0046367 Prevents hepatoxicity of lipid peroxidation: An inhibitory role against hepatic steatosis. Oxid Med Cell Longev. 2017;4:1-16. https://doi.org/10.1155/2017/3960197.
  24. Nagamoto Y. Takayama K, Ohashi K, et al. Transplantation of a human iPSC-derived hepatocyte sheet increases survival in mice with acute liver failure. J Hepatol. 2016;64(5):1068-1075. https://doi.org/10.1016/ j.jhep.2016.01.004.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Kotkas I.Е., Mazurov V.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».