НАУКОВО-ПРАКТИЧНИЙ ЖУРНАЛ

| рус | eng |

 

 
Головна сторінка Редакційна етика Авторам Поточний номер Архів Контакти

№5(5) 2022

Повернутися у номер


DOI 10.37219/2528-8253-2022-5-46
Дерябіна О., Мінін Ю., Карась Г., Кучеренко Т., Маслова О., Шувалова Н.,
Дерябін О., Тарасов О., Мініна А., Кордюм В.
Вплив мезенхімальних стовбурових клітин пуповини людини на стан слизової оболонки порожнини носа при індукованій атрофії у експериментальних тварин   
Дерябіна Олена
Державна установа «Національний науковий центр «Інститут кардіології, клінічної та регенеративної медицини імені академіка М.Д. Стражеска» Національної академії медичних наук України»
Науковий співробітник
Доктор філософії
ORCIDID: http://orcid.org/0000-0002-2934-5171

Мінін Юрій Вікторович
Державна установа «Інститут отоларингологии ім. проф. О.С. Коломійченка Національної академії медичних наук Украины»
Відділ запальних захворювань ЛОР-органів, провідний науковий співробітник
Доктор медичних наук, професор
ORCID ID: 0000-0002-7836-3480
ScopusAuthor ID: 6508004691
Email: mininy1956@gmail.com

Карась Галина Афанасіївна
Державна установа «Інститут отоларингологии ім. проф. О.С. Коломійченка Національної академії медичних наук Украины»
лабораторія біофізики,
Провідний науковий співробітник, кандидат біологічних наук.
E-mail:gkaras@ukr.net
ORCID ID:https://orcid.org/0000-0003-3098-3813

Кучеренко Тетяна Іванівна
Державна установа «Інститут отоларингологии ім. проф. О.С. Коломійченка Національної академії медичних наук України»
Відділ запальних захворювань ЛОР-органів
Старший науковий співробітник, кандидат медичних наук.
E-mail: tkucherenko@hotmail.com
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-2158-8101
ScopusAuthor ID: 6701383048

Маслова Ольга
Державна установа «Національний науковий центр «Інститут кардіології, клінічної та регенеративної медицини імені академіка М.Д. Стражеска» Національної академії медичних наук України»
Науковий співробітник
https://orcid.org/0000-0002-9372-896X

Шувалова Надія Сергіївна
Державна установа «Інститут отоларингології імені професора О.С. Коломійченка Національної академії медичних наук України»; Київ, Україна
Лабораторія біофізики
Старший науковий співробітник,
Кандидат біологічних наук
E-mail: Shuvalovanadiia@gmail.com
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4324-5529

Дерябин Олег
Державний науково-контрольний інститут біотехнології і штамів мікроорганізмів Держпродспоживслужби України
Завідувач відділу молекулярної біології
E-mail: admin@biocontrol.com.ua
https://orcid.org/0000-0001-5702-0190

Тарасов Олександр
Державна установа «Національний науковий центр «Інститут кардіології, клінічної та регенеративної медицини імені академіка М.Д. Стражеска» Національної академії медичних наук України»
https://orcid.org/0000-0003-1481-5529

Мініна Ганна Юріївна
Державна установа «Інститут отоларингологии ім. проф. О.С. Коломійченка Національної академії медичних наук України»
Відділ мікрохірургії вуха та отонейрохірургії, науковий співробітник
Кандидат медичних наук
Email: mininy1956@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-1237-4395

Кордюм Віталій
Державна установа «Національний науковий центр «Інститут кардіології, клінічної та регенеративної медицини імені академіка М.Д. Стражеска» Національної академії медичних наук України»
https://orcid.org/000-0002-1324-2231

Анотація

Мета: Вивчення особливостей впливу МСК пуповини людини на регенерацію слизової оболонки порожнини носа при індукованій в експерименті атрофії.
Матеріали та методи: Під наглядом перебували 30 лабораторних мишей, які були розподілені на дві дослідні групи (по 10 тварин) та контрольну групу (10 мишей). Після формування атрофічного риніту через 1 та 2 місяці були проведені клінічні та морфологічні дослідження.
Результати: Мезенхімальні мультипотентні стромальні клітини (мезенхімальні стовбурові клітини-МСК) на сьогодні є найбільш перспективним і широко використовуваним засобом клітинної терапії.
Поширеними джерелами для їх отримання є кістковий мозок і жирова тканина, але зараз все більшої популярності набувають пуповина і плацента, оскільки виділені з них клітини мають ряд переваг перед іншими джерелами.
Пуповини отримували після своєчасних пологів, подрібнювали на невеликі фрагменти та культивували у відповідному живильному середовищі з усіма добавками, відомими для МСК. МСК мігрували зі шматочків, утворювали колонії, і, після формування 70-80% конфлюентного шару, їх звичайним способом відкріпляли від поверхні і переміщували в нові флакони. Таку процедуру проводили двічі, після чого клітини характеризували поверхневими маркерами (позитивними та негативними для МСК) і використовували для введення модельним тваринам. Атрофічний риніт у мишей був розвинений з використанням 3 патогенних штамів Pasteruella та підтверджений клініко-морфологічною характеристикою. МСК (охарактеризовані, на 2-му пасажі) вводили внутрішньовенно (1×106 на мишу) і спостерігали за дослідними тваринами протягом 2 місяців. Клінічний стан тварин досліджували 1 раз на тиждень. Після закінчення часу експерименту проводили постмортальне морфологічне дослідження. Клінічні та морфологічні дані показали позитивний ефект трансплантації MСК пуповини людини для відновлення слизової оболонки носа у мишей порівняно з необробленим контролем.

Ключові слова

Мезенхімальні стромальні клітини, мультипотентні стромальні клітини, пуповина людини, атрофічний риніт, слизова оболонка порожнини носа.


Література

  1. Spencer ND, Gimble JM, Lopez MJ. Mesenchymal stromal cells: past, present, and future. Vet Surg. 2011;40(2):129-39. doi: 10.1111/j.1532-950 X.2010.00776.x.
  2. Salem HK, Thiemermann C. Mesenchymal stromal cells: current understanding and clinical status. Stem Cells. 2010;28(3):585-96. doi: 10.1002/stem.269.
  3. Bianco P, Robey PG, Simmons PJ. Mesenchymal stem cells: revisiting history, concepts, and assays. Cell Stem Cell. 2008;2(4):313-9. doi: 10.1016/j.stem.2008.03.002.
  4. Ciccocioppo R, Cangemi GC, Roselli EA, Kruzliak P. Are stem cells a potential therapeutic tool in coeliac disease? Cell Mol Life Sci. 2015; 72(7):1317-29. doi: 10.1007/s00018-014-1797-7.
  5. Ciccocioppo R, Gallia A, Sgarella A, Kruzliak P, Gobbi PG, Corazza GR. Long-term follow-up of Crohn disease fistulas after local injections of bone marrow-derived mesenchymal stem cells. Mayo Clin Proc. 2015;90(6):747-55. doi: 10.1016/j.
    mayocp.2015.03.023.
  6. Fu X, Liu G, Halim A, Ju Y, Luo Q, Song G. Mesenchymal stem cell migration and tissue repair. Cells. 2019;8(8):784. doi:10.3390/cells8080784.
  7. Hu C, Li L. Preconditioning influences mesenchymal stem cell properties in vitro and in vivo. J Cell Mol Med. 2018;22(3):1428-42. doi: 10.1111/ jcmm. 13492.
  8. Liu S, Liu F, Zhou Y, Jin B, Sun Q, Guo S. Immunosuppressive Property of MSCs Mediated by Cell Surface Receptors. Front Immunol. 2020;11:1076. doi: 10.3389/fimmu.2020.01076.
  9. Islam A, Urbarova I, Bruun JA, MartinezZubiaurre I. Large-Scale secretome analyses unveil the superior immunosuppressive phenotype of umbilical cord stromal cells compared to other adult mesenchymal stromal cells. European Cells and Materials. 2019; 37:153-74.
  10. Dabrowski FA, Burdzinska A, Kulesza A, Sladowska A, Zolocinska A, Gala K, Paczek L, Wielgos M. Comparison of the paracrine activity of mesenchymal stem cells derived from human umbilical cord, amniotic membrane and adipose tissue. J Obstet Gynaecol Res. 2017;43(11):1758-68. doi: 10.1111/jog.13432
  11. Gnecchi M, Danieli P, Malpasso G, Ciuffreda MC. Paracrine mechanisms of mesenchymal stem cells in tissue repair. Methods Mol Biol. 2016;1416: 123-46. doi: 10.1007/978-1-4939-3584-0_7.
  12. Friedenstein AJ, Chailakhjan RK, Lalykina KS. The development of fibroblast colonies in monolayer cultures of guinea-pig bone marrow and spleen cells. Cell Tissue Kinet. 1970;3(4):393-403. doi: 10.1111/j.1365-2184.1970.tb00347.x.
  13. Dietz AB, Padley DJ, Butler GW, Anderson JM, Sarr MG, Windebank AJ, Textor SC, Kudva YC, Galanis E, Peng K, Gastineau DA. Data in support of the clinical use of adipose derived MSC: growth, storage, function and safety. Cytotherapy. 2013; 15: S5.
  14. Sánchez PL, Sanz-Ruiz R, Fernández-Santos ME, Fernández-Avilés F. Cultured and freshly isolated adipose t issue-derived cells: fat years for cardiac stem cell therapy. Eur Heart J. 2010;31(4):394-7. doi: 10.1093/eurheartj/ehp403.
  15. de Girolamo L, Niada S, Arrigoni E, Di Giancamillo A, Domeneghini C, Dadsetan M, Yaszemski MJ, Gastaldi D, Vena P, Taffetani M, Zerbi A, Sansone V, Peretti GM, Brini AT. Repair of osteochondral defects in the minipig model by OPF hydrogel loaded with adipose-derived mesen chymal stem cells. Regen Med. 2015;10(2):135-51. doi: 10.2217/rme.14.77.
  16. Zack-Williams SD, Butler PE, Kalaskar DM. Current Progress in Use of Adipose Derived Stem Cells in Peripheral Nerve Regeneration. World J Stem Cells. 2015;7(1):51-64. doi: 10.4252/wjsc.v7.i1.51.
  17. Williams JT, Southerland SS, Souza J, Calcutt AF, Cartledge RG. Cells isolated from adult human skeletal muscle capable of differentiating into multiple mesodermal phenotypes. Am Surg. 1999; 65(1):22-6.
  18. Kassis I, Zangi L, Rivkin R, Levdansky L, Samuel S, Marx G, Gorodetsky R. Isolation of mesenchymal stem cells from GCSF-mobilized human peripheral blood using fibrin micro-beads. Bone Marrow Transplant. 2006;37(10):967-76. doi: 10.1038/sj.bmt.1705358.
  19. Hennrick KT, Keeton AG, Nanua S, Kijek TG, Goldsmith AM, Sajjan US, Bentley JK, Lama VN, Moore BB, Schumacher RE, Thannickal VJ, Hershenson MB. Lung cells from neonates show a mesenchymal stem cell phenotype. Am J Respir Crit Care Med. 2007;175(11):1158-64. doi: 10.1164/rccm.200607-941OC.
  20. Chong JJ, Chandrakanthan V, Xaymardan M, Asli NS, Li J, Ahmed I, Heffernan C, Menon MK, Scarlett CJ, Rashidianfar A, Biben C, Zoellner H, Colvin EK, Pimanda JE, Biankin AV, Zhou B, Pu WT, Prall OW, Harvey RP. Adult cardiac-resident MSC-like stem cells with a proepicardialorigin. Cell Stem Cell. 2011;9(6):527-40. doi: 10.1016/j.stem.2011.10.002.
  21. Gronthos S, Mankani M, Brahim J, Robey PG, Shi S. Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in vivo. Proc Natl Acad Sci USA. 2000; 97(25):13625-30. doi: 10.1073/pnas.240309797.
  22. Cho NH, Park YK, Kim YT, Yang H, Kim SK. Lifetime expression of stem cell markers in the uterine endometrium. Fertil Steril. 2004;81(2):403-7. doi: 10.1016/j.fertnstert.2003.07.015.
  23. Fukuchi Y, Nakajima H, Sugiyama D, Hirose I, Kitamura T, Tsuji K. Human placenta-derived cells have mesenchymal stem/progenitor cell potential. Stem Cells. 2004;22(5):649-58. doi: 10.1634/stemcells.22-5-649.
  24. Alviano F, Fossati V, Marchionni C, Arpinati M, Bonsi L, Franchina M, Lanzoni G, Cantoni S, Cavallini C, Bianchi F, Tazzari PL, Pasquinelli G, Foroni L, Ventura C, Grossi A, Bagnara GP. Term amniotic membrane is a high throughput source for
    multipotent mesenchymal stem cells with the ability to differentiate into endothelial cells in vitro. BMC Dev Biol. 2007;7:11. doi: 10.1186/1471-213X-7-11.
  25. Wang HS, Hung SC, Peng ST, Huang CC, Wei HM, Guo YJ, Fu YS, Lai MC, Chen CC. Mesenchymal stem cells in the Wharton’s jelly of the human umbilical cord. Stem Cells. 2004;22(7):1330-7. doi: 10.1634/stemcells.2004-0013.
  26. Taghizadeh RR, Cetrulo KJ, Cetrulo CL. Wharton’s Jelly stem cells: Future clinical applications. Placenta. 2011;32 Suppl 4:S311-5. doi: 10.1016/j.placenta.2011.06.010.
  27. Fong CY, Chak LL, Biswas A, Tan JH, Gauthaman K, Chan WK, Bongso A. Human Wharton’s jelly stem cells have unique transcriptome profiles compared to human embryonic stem cells and other mesenchymal stem cells. Stem Cell Rev
    Rep. 2011;7(1):1-16. doi: 10.1007/s12015-010-9166-x.
  28. Anzalone R, Lo Iacono M, Corrao S, Magno F, Loria T, Cappello F, Zummo G, Farina F, La Rocca G. New emerging potentials for human Wharton’s jelly mesenchymal stem cells: immunological features and hepatocyte-like differentiative ca
    pacity. Stem Cells Dev. 2010;19(4):423-38. doi: 10. 1089/scd.2009.0299.
  29. Maslova OA, Kordium VA, Deryabina OG, Eds De Bartolo L, Bader A. Umbilical cord matrix cells: promising instrument for regenerative medicine. Biomaterials for Stem Cell Therapy: State of the Art and Vision for the Future New York: CRC Press. 2013.
  30. Bieback K, Brinkmann I. Mesenchymal stromal cells from human perinatal t issues: from biology to cell therapy. World J Stem Cells. 2010;2(4):81-92. doi: 10.4252/wjsc.v2.i4.81.
  31. Nekanti U, Mohanty L, Venugopal P, Balasubramanian S, Totey S, Ta M. Optimization and scaleup of Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells for clinical applications. Stem Cell Res. 2010; 5(3): 244-54. doi: 10.1016/j.scr.2010.08.005.
  32. Tsagias N, Koliakos I, Karagiannis V, Eleftheriadou M, Koliakos GG. Isolation of mesenchymal stem cells using the total length of umbilical cord for transplantation purposes. Transfus Med. 2011; 21(4):253-61. doi: 10.1111/j.1365-148.2011.
    01076.x.
  33. De Bruyn C, Najar M, Raicevic G, Meuleman N, Pieters K, Stamatopoulos B, Delforge A, Bron D, Lagneaux L. A rapid, simple, and reproducible method for the isolation of mesenchymal stromal cells from Wharton’s jelly without enzymatic treatment. Stem Cells Dev. 2011;20(3):547-57. doi: 10.1089/scd.2010.0260.
  34. Tong CK, Vellasamy S, Tan BC, Abdullah M, Vidyadaran S, Seow HF, Ramasamy R. Generation of mesenchymal stem cell from human umbilical cord tissue using a combination enzymatic and mechanical disassociat ion method. Cell Biol Int. 2011;35(3):221-6. doi: 10.1042/CBI20100326.
  35. Can A, Karahuseyinoglu S. Concise review: human umbilical cord stroma with regard to the source of fetus-derived stem cells. Stem Cells. 2007; 25(11):2886-95. doi: 10.1634/stemcells.2007-0417.
  36. Hendijani F, Sadeghi-Aliabadi H, Javanmard SH. Comparison of human mesenchymal stem cells isolated by explant culture method from entire umbilical cord and Wharton’s jelly matrix. Cell Tissue Bank. 2014;15(4):555-65. doi: 10.1007/s10561-014-9425-1.
  37. Maslova ОО, Shuvalova NS, Sukhorada OM, Deryabina OG, Kordium VA, inventors; State Institute of Genetic and Regenerative Medicine NAMS of Ukraine, assignee. Method of obtaining MSC from human umbilical cord. Ukrainian patent
    UA 74171, 2012 Oct 25.
  38. Dutt SN, Kameswaran M. The aetiology and management of atrophic rhinitis. J Laryngol Otol. 2005; 119(11):843-52. doi: 10.1258/002221505774783377.
  39. Maslova O, Novak M, Kruzliak P. Umbilical Cord Tissue-Derived Cells as Therapeutic Agents. Stem Cells Int. 2015;2015:150609. doi: 10.1155/2015/150609.
  40. Kozlovsky LV, Nikolaev AY. [Textbook of clinical laboratory studies]. Moscow: Medicine; 1984. pp. 288. [In Russian].
  41. Hawley TS, Hawley RG. Flow Cytometry Protocols. Second edition. Edited by Hawley TS and Hawley RG. Series: Methods in Molecular Biology, №263. Totowa, NJ: Humana Press Inc. 2004. pp. 424.
  42. Jordan RW, Roe JM. An experimental mouse model of progressive atrophic rhinitis of swine. Vet Microbiol. 2004;103(3-4):201-7. doi: 10.1016/j.vetmic. 2004.07.006.
  43. Mіnіn YV, Karas AF, Kucherenko TІ, Karas GA, Tarasov OA. [Infective genesis atrophic rhinitis experimental model]. Rinologіya. 2012;4:40-5. Available from: http://www.archive.lorlife.kiev.ua/ rhinology/ 2012/2012_4_40.pdf. [Article in Ukrainian].
  44. Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, SlaperCortenbach I, Marini F, Krause D, Deans R, Keating A, Prockop DJ, Horwitz E. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. Cytotherapy. 2006;8(4):315-7. doi: 10.1080/14653240600855905.
  45. Khubutiya MS, Vagabov AV, Temnov AA, Sklifas AN. Paracrine mechanisms of proliferative, antiapoptotic and antiinflammatory effects of mesenchymal stromal cells in models of acute organ injury. Cytotherapy. 2014 May;16(5):579-85. doi: 10.1016/j.jcyt.2013.07.017
 

© 2019, ГО «Українське наукове медичне товариство лікарів-оториноларингологів»