Влияние криоконсервирования на функциональный статус стволовых кроветворных и мезенхимальных клеток костного мозга животных с аутоиммунной патологией

Авторы

  • Anatoliy N. Goltsev Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Yuliya A. Gayevskaya Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Tatyana G. Dubrava Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Lyudmila V. Ostankova Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo26.01.063

Ключевые слова:

костный мозг, стволовые кроветворные клетки, стволовые мезенхимальные клетки, криокон-сервирование, аутоиммунная патология

Аннотация

Компонентом реконÑтруктивной терапии аутоиммунных заболеваний (ÐИЗ) ÑвлÑетÑÑ Ð¿Ñ€Ð¸Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ðµ криоконÑервированного аутологичного коÑтного мозга (КМ). ЭффективноÑÑ‚ÑŒ иÑÐ¿Ð¾Ð»ÑŒÐ·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐšÐœ определÑетÑÑ Ñтепенью ÑохранноÑти его Ñтволовых кроветворных и мезенхимальных клеток (СКК и МСК). Данный факт определÑет необходимоÑÑ‚ÑŒ разработки оптимальных режимов криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐšÐœ доноров Ñ ÐИЗ. Ð’ работе был оценен функциональный ÑÑ‚Ð°Ñ‚ÑƒÑ Ð¡ÐšÐš и МСК коÑтного мозга мышей Ñ Ð°Ð´ÑŠÑŽÐ²Ð°Ð½Ñ‚Ð½Ñ‹Ð¼ артритом (ÐÐ), инициированным введением полного адъюванта Фрейнда. КоÑтный мозг мышей линии СВÐ/Рна 14-е Ñутки ÐÐ (хроничеÑÐºÐ°Ñ ÑтадиÑ) и КМ здоровых животных криоконÑервировали под защитой диметилÑульфокÑида. Содержание СКК различной Ñтепени дифференцировки определÑли методом Ñелезеночного ÐºÐ¾Ð»Ð¾Ð½Ð¸ÐµÐ¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ in vivo на 8-е (КОЕÑ-8) и 14-е (КОЕÑ-14) Ñутки. Функциональную активноÑÑ‚ÑŒ МСК в КМ иÑÑледовали в уÑловиÑÑ… in vitro по Ñодержанию колониеобразующих единиц фиброблаÑтов (КОЕф). УÑтановлен факт Ð¸Ð·Ð¼ÐµÐ½ÐµÐ½Ð¸Ñ Ñ„ÑƒÐ½ÐºÑ†Ð¸Ð¾Ð½Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ð³Ð¾ потенциала кроветворных предшеÑтвенников КМ разного ÑƒÑ€Ð¾Ð²Ð½Ñ Ð´Ð¸Ñ„Ñ„ÐµÑ€ÐµÐ½Ñ†Ð¸Ñ€Ð¾Ð²ÐºÐ¸ (КОЕÑ-8, КОЕÑ-14) и их Ñтромального Ð¼Ð¸ÐºÑ€Ð¾Ð¾ÐºÑ€ÑƒÐ¶ÐµÐ½Ð¸Ñ (КОЕф) в период клиничеÑкой манифеÑтации ÐÐ. УÑтановлено, что поÑле криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐºÐ»ÐµÑ‚Ð¾Ðº КМ животных Ñ ÐÐ Ñ 7% ДМСО функциональный потенциал ÐšÐžÐ•Ñ Ð¸ КОЕф был аналогичным показателÑм КМ здоровых животных, криоконÑервированного Ñ 10% ДМСО. 

Биографии авторов

Anatoliy N. Goltsev, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криопатофизиологии и иммунологии

Yuliya A. Gayevskaya, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криопатофизиологии и иммунологии

Tatyana G. Dubrava, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криопатофизиологии и иммунологии

Lyudmila V. Ostankova, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криопатофизиологии и иммунологии

Библиографические ссылки

Deans R.J., Moseley A.B. Mesenchymal stem cells: Biology and potential clinical uses. Exp Hematol 2000; 28(8): 875–884. CrossRef

Dubrava T.G. Efficiency of hematopoietic cell cryopreservation depending on their initial properties [Authors abstract of doctoral thesis]. Kharkov; 1986.

Farge D., Labopin M., Tyndall A. et al. Autologous hematopoietic stem cell transplantation for autoimmune diseases: an observational study on 12 years' experience from the European group for blood and marrow transplantation working party on autoimmune diseases. Haematologica 2010; 95(2): 284–292. CrossRef PubMed

Friedenstein A.Y., Lalykina K.S. Induction of bone tissue and osteogenic progenitors. Moscow: Meditsina; 1973.

Goltsev A.N., Babenko N.N., Dubrava T.G. et al. Modification of the state of bone marrow hematopoietic cells after cryopre-servation. Int J Refrigeration 2006; 29(3): 358–367. CrossRef

Goltsev A.N., Lutsenko E.D., Yampolska K.Ye. et al. Initial state – factor determining cryolability of stem cells. Proceeding of the 3rd Meeting of Ukrainian Society for Cell Biology; Yalta, 2012: p. 114.

Goltsev A.N., Ostankova L.V., Dubrava T.G. et al. Cryopre-servation as a factor modifying the structural and functional state and mechanism of implementation of the therapeutic effect of stem cell compartment in conditions of development of autoimmune pathologies genesis. In: Goltsev A.N., editor. Current problems of cryobiology and cryomedicine; Kharkov, 2012: 551–563.

Hirohata S. Role of bone marrow in the pathogenesis of rheumatoid arthritis. In: Harjacek M., editor. Challenges in Rheumatology. Rijeka, Croatia, 2011: p. 27–36. CrossRef

Knaan-Shanzer S., Houben P., Kinwel-Bohre EP. et al. Remission induction of adjuvant arthritis in rats by total body irradiation and autologous bone marrow transplantation. Bone Marrow Transplant 1991; 8(5): 333–338. PubMed

Lord B.I., Woolford L.B. Proliferation of spleen colony forming units (CFU-S8, CFU-S13) and cells with marrow repopulating ability. Stem cells 1993; 11(3): 212–217. CrossRef PubMed

Mishchenko O.Ya., Kotvits'ka A.A. Farmokolohichna effective-ness emulsion analbenu adyuvantnoho on the model of arthritis in rats. Visnyk Farmatsii 2001; (3): 124–125.

Mohanty S.T., Kottam L., Gambardella A. et al. Alterations in the self–renewal and differentiation ability of bone marrow mesenchymal stem cells in a mouse model of rheumatoid arthritis. Arthritis Res Ther 2010; 12(4): R149. CrossRef PubMed

Morrison S.J., Scadden D.T. The bone marrow niche for haema-topoietic stem cells. Nature 2014; 505(7483): 327–334. CrossRef PubMed

Papadaki H.A., Kritikos H.D., Gemetzi C. et al. Bone marrow progenitor cell reserve and function and stromal cell function are defective in rheumatoid arthritis: evidence for a tumor necrosis factor alpha-mediated effect. Blood 2002; 99(5): 1610–1619. CrossRef PubMed

Shevchenko Y.L., Novik A.A., Kuznetsov A.N. et al. High-dose immunosuppressive therapy with autologous hematopoietic stem cell transplantation in multiple sclerosis: inter-national and domestic experience. International Neurological Journal 2012; 47(1): 145–150.

Sivalingam S.P., Thumboo J., Vasoo S. et al. In vivo pro- and anti-inflammatory cytokines in normal and patients with rheumatoid arthritis. Ann Acad Med Singapore 2007; 36(2): 96–99. PubMed

Tanabe M., Ochi T., Tomita T. et al. Remarkable elevation of interleukin 6 and interleukin 8 levels in the bone marrow serum of patients with rheumatoid arthritis. J Rheumatol 1994; 21(5): 830–835. PubMed

Till J.E., McCulloch E.A. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells. Radiat Res 1961; 14: 213–222. CrossRef

Yampolskaya K.Ye., Gayevskaya Yu.A., Dubrava T.G., Goltsev A.N. Assessment of hematopoietic status of animals with adjuvant arthritis before and after the introduction of cryopreserved fetal liver cells.In: Panchenko O.A., editor. Cryotherapy as an innovative method in clinical. Kiev: KBITS, 2013: 80–87.

Загрузки

Опубликован

2016-03-21

Как цитировать

Goltsev, A. N., Gayevskaya, Y. A., Dubrava, T. G., & Ostankova, L. V. (2016). Влияние криоконсервирования на функциональный статус стволовых кроветворных и мезенхимальных клеток костного мозга животных с аутоиммунной патологией. Проблемы криобиологии и криомедицины, 26(1), 63–72. https://doi.org/10.15407/cryo26.01.063

Выпуск

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология