ВПЛИВ КСЕНОГЕННОЇ ТРАНСПЛАНТАЦІЇ НАТИВНИХ І ТРАНСФІКОВАНИХ ГЕНОМ ІНТЕРЛЕЙКІНА-10 МЕЗЕНХІМАЛЬНИХ СТОВБУРОВИХ КЛІТИН НА ПЕРЕБІГ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АЛЕРГІЧНОГО ЕНЦЕФАЛОМІЄЛІТУ

Цимбалюк В. І., Пічкур Л. Д., Вербовська С. А., Акінола С. Т., Васлович В. В., Дерябіна О. Г., Похоленко Я. О., Топорова О. К., Шувалова Н. С., Кордюм В. А.

КЛІНІЧНА ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕДИЦИНА

Наукова стаття

Мезенхімальні стовбурові клітини (МСК) здатні стимулювати олігодендрогенез, секрецію протизапальних цитокінів, впливати на процеси де- і ре мієлінізації у ЦНС при експериментальному алергічному енцефаломієліті (ЕАЕ). Мета роботи: дослідити вплив нативних МСК Вартонових драглів пуповини людини та трансфікованих (МСКТ) геном інтерлейкіна 10 (IЛ-10) на клінічний перебіг ЕАЕ. Об’єкт і методи. Дослідження проведено на 46 білих щурах-самицях вагою 200-230 г. Рецидивуючий перебіг ЕАЕ індукували введенням у подушечки задніх лапок гомогенату спинного мозку щурів з повним ад’ювантом Фрейнда (фірма «SIGMA», USA). Тварин розподілили на 4 групи з різною схемою внутрішньовенного або субокципітального введення ІЛ-10, МСК та МСКТ. Синтез рекомбінантного IЛ-10 та трансфекцію плазмідою, що містить кДНК-овий варіант гена ІЛ-10, в МСК Вартонових драглів пуповини людини 2-го пасажу проведено в Інституті молекулярної біології і генетики НАН України. Ступінь тяжкості клінічного стану оцінювали в балах. Статистичну обробку даних проводили за допомогою MS Excel 2007 і STATISTICA 6.1. Результати. У тварин всіх експериментальних груп виявлено середню важкість стану (1,3 – 1,8 бали) на піку захворюваності (20 – 22 доба) і хронічний ремітуючий перебіг захворювання. Застосування МСКТ (гр.3), протизапального IL-10 і МСК (гр.4) у різних комбінаціях сприяє повному клінічному одужанню тварин до 32 доби експерименту. Порівняння динамічних рядів засвідчує більшу ефективність застосування на 10 добу внутрішньовенно IL-10 і на 17 добу – МСК з IL-10 та субокципітально МСКТ. Прискорення спаду показника ступеню тяжкості клінічного стану в гр. 3 і 4 на 28 добу становило для обох вищевказаних груп дослідження – 50%.

експериментальний алергічний енцефаломієліт, мезенхімальні стовбурові клітини, інтерлейкін-10, трансфекція гена, ксенотрансплантація

• Abdurakhmanova RF, Izzatov HN, Khadibayeva GR, Sharipova BA, Kakharova MH. Rasseyannyy skleroz: etiologiya, patogenez i klinika (chast I). Vestn. poslediplomnogo obrazovaniya v sfere zdravookhraneniya. 2016;3:68-74. Dostupno: http://www.vestnik-ipovszrt.tj/?p=2436 [in Russian].
• Selmi C, Barin JG, Rose NR. Current trends in autoimmunity and the nervous system. J Autoimmun. 2016;75:20-9. DOI: 10.1016/j. jaut.2016.08.005. PMID: 27545842.
• Pichkur LD, Verbovska SA, Akinola ST, Chytayeva HY. Osnovni patohenetychni mekhanizmy protsesu demiyelinizatsiyi v TSNS ta mozhlyvosti yoho korektsiyi. Ukr. nevrolohichnyy zhurnal. 2017;2:12-9. Dostupno: http://www. ukrneuroj.com.ua/svizhij_nomer.php?nid=43 [in Ukrainian].
• Shmidt TE. Rasseyannyy skleroz: etiologiya, faktory riska, patogenez, klinika i progressirovaniye (po materialam kongressa Ectrims). Nevrol. zhurn. 2014;19(1):49-54. [in Russian].
• Adami R, Scesa G, Bottai D. Stem cell transplantation in neurological diseases: improving effectiveness in animal models. Front Cell Dev Biol. 2014;2:17. DOI: 10.3389/fcell.2014.00017. PMID: 25364724. PMCID: PMC4206985.
• Maslova OO, Shuvalova NS, Sukhorada OM, Zhukova SM, Deryabina OG, Makarenko MV, et al. Heterogeneity of Umbilical Cords as a Source for MSC. Dataset Papers in Biology. Volume 2013 (2013), Article ID 370103. Available from: http://dx.doi.org/10.7167/2013/370103
• Dulamea AO. Role of oligodendrocyte dysfunction in demyelination, remyelination and neurodegeneration in multiple sclerosis. Adv Exp Med Biol. 2017;958:91-127. DOI: 10.1007/978-3-319-47861-6_7. PMID: 28093710.
• Levy M, Boulis N, Rao M, Svendsen CN. Regenerative cellular therapies for neurologic diseases. Brain Res. 2016;1638(Pt A):88-96. DOI: 10.1016/j.brainres.2015.06.053. PMID: 26239912. PMCID: PMC4733583.
• Tang YL, Tang Y, Zhang YC, Qian K, Shen L, Phillips MI. Improved graft mesenchymal stem cell survival in ischemic heart with a hypoxiaregulated heme oxygenase-1 vector. J Am Coll Cardiol. 2005;46(7):1339-50. DOI: 10.1016/j.jacc.2005.05.079. PMID: 16198853.
• Zhang X, Koldzic DN, Izikson L, Reddy J, Nazareno RF, Sakaguchi S, et al. IL-10 is involved in the suppression of experimental autoimmune encephalomyelitis by CD25+CD4+ regulatory T cells. Int Immunol. 2004;16(2):249-56. PMID: 14734610.
• O’Neill EJ, Day MJ, Wraith DC. IL-10 is essential for disease protection following intranasal peptide administration in the C57BL/6 model of EAE. J Neuroimmunol. 2006;178(1-2):1-8. DOI: 10.1016/j.jneuroim.2006.05.030. PMID: 16872684. PMCID: PMC3399771.
• Huss DJ, Winger RC, Cox GM, Guerau-de-Arellano M, Yang Y, Racke MK, et al. TGF-β signaling via Smad4 drives IL-10 production in effector Th1 cells and reduces T-cell trafficking in EAE. Eur J Immunol. 2011;41(10):2987-96. DOI: 10.1002/eji.201141666. PMID: 21728174. PMCID: PMC3478765.
• Qu X, Liu X, Cheng K, Yang R, Zhao RC. Mesenchymal stem cells inhibit Th17 cell differentiation by IL-10 secretion. Exp Hematol. 2012;40(9):761-70. DOI: 10.1016/j.exphem.2012.05.006. PMID: 22634392.
• Pichkur LD, Kovalchuk MV, Deryabina OH, Verbovska SA, Akinola ST, Shuvalova NS, ta in. Vyzhyvannya transplantovanykh mezenkhimalʹnykh stovburovykh klityn vartonovykh drahliv pupovyny lyudyny v tsentralniy nervoviy systemi shchuriv pry eksperymentalnomu alerhichnomu entsefalomiyeliti pislya yikh suboktsypitalnoho vvedennya. Ukranian Neurosurgical Journal. 2017;3:30-5. Dostupno: http://theunj.org/article/download/112102/107234 [in Ukrainian].
• European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes [Internet]. Council of Europe. 2017 [cited 24 May 2017]. Available from: https://rm.coe.int/168007a67b.
• Zakon Ukrayiny «Pro zakhyst tvaryn vid zhorstokoho povodzhennya» vid 21.02.2006 No 3447-IV [Internet]. Verkhovna Rada of Ukraine. 2017 [cited 24 May 2017]. Dostupno: http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/3447-15 [in Ukrainian].
• Tsymbalyuk VI, Velychko OM, Verbovska SA, Pichkur LD, Shuvalova NS. Vplyv mezenkhimalnykh stovburovykh klityn z Vartonovoho studnya pupovyny lyudyny ta interleykinu-10 na povedinkovi reaktsiyi shchuriv z eksperymentalnym alerhichnym entsefalomiyelitom. Cell and organ transplantology. 2015;3(1):40-5. DOI: 10.25305/unj.45290 [in Ukrainian].
• Tsymbalyuk VI, Deryabina JG, Shuvalova NS, Maslova OO, Pokholenko YO, Toporova OK, ta in. Fenotypovi zminy i proliferatyvnyy potentsial mezenkhimalnykh stovburovykh klityn z Vartonovykh drahliv pupovyny lyudyny v umovakh kultyvuvannya. Ukranian Neurosurgical Journal. 2015;2:17-24. DOI: 10.25305/unj.45290 [in Ukrainian]. 
• Okunyev OV, Palyvoda OH, Konstantynova HO, Irodov DM, Pokholenko YO. Klonuvannya interleykinu-10 lyudyny (hIL-10) ta doslidzhennya vplyvu skladu pozhyvnoho seredovyshcha na yoho syntez u klitynakh E.coli. Zbirnyk tez VII Mizhnarodnoyi naukovoyi konferentsiyi «Molod i postup biolohiyi»; 2011 April 5-8; Lviv, Ukraine. Lviv (UA): Ivan Franko National University of Lviv; 2011. s. 167. [in Ukrainian].
• Pichkur LD, Semenova VM, Verbovska SA, Oleksenko NP, Akinola ST. Osoblyvosti perebihu eksperymentalnoho alerhichnoho entsefalomiyelitu pislya transplantatsiyi stovburovykh klityn. Ukranian Neurosurgical Journal. 2017;2:27-33. DOI: 10.25305/unj.104500 [in Ukrainian].

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 1 Том 2 (143), 2018 рік , 227-234 сторінки, код УДК 575:616-089.843:611-013.395:576.3/.4:616.832-002-056.3-092.9

10.29254/2077-4214-2018-1-2-143-227-234