Новости
хирургии

 Журнал включен
в систему цитирования Scopus
journal cover
android icon Приложение Android

2021 г. №4 Том 29

НАУЧHЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
ЭКСПЕРИМЕHТАЛЬHАЯ ХИРУРГИЯ

И.В. МАЙБОРОДИH 1, 2, А.А. ШЕВЕЛА 2, С.В. МАРЧУКОВ 2, В.В. МОРОЗОВ 2, В.А. МАТВЕЕВА 2, В.И. МАЙБОРОДИHА 1, А.М. НОВИКОВ 3, Ю.В. ТОРHУЕВ 1, Б.В. ЧУРИH 1, А.И. ШЕВЕЛА 2

ПРОЛОHГАЦИЯ ОЧИЩЕHИЯ ПОВРЕЖДЕHHЫХ ТКАHЕЙ ОТ ДЕТРИТА В УСЛОВИЯХ ПРИМЕHЕHИЯ ЭКЗОСОМ МУЛЬТИПОТЕHТHЫХ СТРОМАЛЬHЫХ КЛЕТОК

Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины
Министерства науки и высшего образования РФ,
Институт молекулярной патологии и патоморфологии 1,
Институт химической биологии и фундаментальной медицины
Сибирского отделения Российской академии наук 2,
Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии 3, г. Новосибирск,
Российская Федерация

Цель. Изучить влияние экзосом мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ЭМСК) на мягкие ткани, поврежденные в процессе имплантации в кость металлического винтового изделия.
Материал и методы. В проксимальных мыщелках большеберцовой кости беспородных кроликов создавали дефект диаметром 2 мм и глубиной 4 мм. В дефект имплантировали металлические винтовые изделия с предварительным введением физиологического раствора (контроль, 9 животных) или 19,2 мкг ЭМСК на каждую конечность (опыт, 10 особей). Через 3; 7 и 10 суток после операции животных выводили из эксперимента, гистологические срезы мягких тканей с поверхности мыщелка, окрашенные гематоксилином и эозином, изучали методом световой микроскопии.
Результаты. Применение водяного охлаждения в процессе внедрения металлического имплантата в проксимальный мыщелок большеберцовой кости не приводит к полному удалению мелких костных фрагментов, которые впоследствии или элиминируются наружу с раневым отделяемым, или подвергаются деструкции и лизису макрофагами. В результате влияния ЭМСК на мягкие ткани рядом с участком повреждения уменьшается активность послеоперационного воспаления, что приводит к замедлению рассасывания геморрагий, элиминации фибриновых сгустков, детрита и мелких костных фрагментов. Даже на 10-е сутки на фоне использования ЭМСК в послеоперационной ране присутствует бесструктурный детрит с небольшим числом инфильтрирующих клеточных элементов, а также значительное число многоядерных макрофагов со слившейся цитоплазмой, нежизнеспособных лизируемых поперечнополосатых мышечных симпластов и костных фрагментов с малой степенью их деградации.
Заключение. Супрессия воспаления ЭМСК задерживает очищение послеоперационной раны, способствует пролонгации репарационного процесса и присоединению к воспалению гранулематозного компонента.Применение ЭМСК в процессе интраоссальной имплантации может быть показано только для контроля активности воспалительного процесса и при условии максимального предварительного очищения послеоперационной раны от детрита, в том числе нежизнеспособной мышечной ткани и костных фрагментов.

Ключевые слова: поврежденные ткани, экзосомы мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, регенерация, воспаление, макрофаги
с. 401-411 оригинального издания
Список литературы
  1. Zigdon-Giladi H, Bick T, Lewinson D, Machtei EE. Mesenchymal stem cells and endothelial progenitor cells stimulate bone regeneration and mineral density. J Periodontol. 2014 Jul;85(7):984-90. doi: 10.1902/jop.2013.130475
  2. Conklin LS, Hanley PJ, Galipeau J, Barrett J, Bollard CM. Intravenous mesenchymal stromal cell therapy for inflammatory bowel disease: Lessons from the acute graft versus host disease experience. Cytotherapy. 2017 Jun;19(6):655-667. doi: 10.1016/j.jcyt.2017.03.006
  3. Bahrami B, Hosseini A, Talei AR, Ghaderi A, Razmkhah M. Adipose derived stem cells exert immunomodulatory effects on natural killer cells in breast cancer. Cell J. 2017 Apr-Jun;19(1):137-45. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5241510
  4. Abdelhamid L, Hussein H, Ghanem M, Eissa N. Retinoic acid-mediated anti-inflammatory responses in equine immune cells stimulated by LPS and allogeneic mesenchymal stem cells. Res Vet Sci. 2017 Oct;114:225-32. doi: 10.1016/j.rvsc.2017.05.006
  5. Qu M, Yuan X, Liu D, Ma Y, Zhu J, Cui J, Yu M, Li C, Guo D. Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells Attenuate Immune-Mediated Liver Injury and Compromise Virus Control During Acute Hepatitis B Virus Infection in Mice. Stem Cells Dev. 2017 Jun 1;26(11):818-27. doi: 10.1089/scd.2016.0348
  6. Grange C, Tapparo M, Bruno S, Chatterjee D, Quesenberry PJ, Tetta C, Camussi G. Biodistribution of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles in a model of acute kidney injury monitored by optical imaging. Int J Mol Med. 2014 May;33(5):1055-63. doi: 10.3892/ijmm.2014.1663
  7. Doeppner TR, Herz J, Görgens A, Schlechter J, Ludwig AK, Radtke S, de Miroschedji K, Horn PA, Giebel B, Hermann DM. Extracellular vesicles improve post-stroke neuroregeneration and prevent postischemic immunosuppression. Stem Cells Transl Med. 2015 Oct;4(10):1131-43. doi: 10.5966/sctm.2015-0078
  8. Майбородин ИВ, Шевела АА, Марчуков СВ, Морозов ВВ, Матвеева ВА, Майбородина ВИ, Новиков АМ, Шевела АИ. Регенерация костного дефекта в условиях экспериментального применения экстрацеллюлярных микровезикул мультипотентных стромальных клеток. Новости Хирургии. 2020;28(4):366-69. doi: 10.18484/2305-0047.2020.4.359
  9. Blazquez R, Sanchez-Margallo FM, de la Rosa O, Dalemans W, Alvarez V, Tarazona R, Casado JG. Immunomodulatory potential of human adipose mesenchymal stem cells derived exosomes on in vitro stimulated T cells. Front Immunol. 2014 Nov 4;5:556. doi: 10.3389/fimmu.2014.00556. eCollection 2014.
  10. Zhang S, Chu WC, Lai RC, Lim SK, Hui JH, Toh WS. Exosomes derived from human embryonic mesenchymal stem cells promote osteochondral regeneration. Osteoarthritis Cartilage. 2016 Dec;24(12):2135-40. doi: 10.1016/j.joca.2016.06.022
  11. Sun X, Xu M, Cao Q, Huang P, Zhu X, Dong X. A lysosomalK(+) channel regulates large particle phagocytosis by facilitating lysosome Ca(2+) release. Sci Rep. 2020;10(1):1038. doi: 10.1038/s41598-020-57874-2
  12. Simonson OE, Mougiakakos D, Heldring N, Bassi G, Johansson HJ, Dalén M, Jitschin R, Rodin S, Corbascio M, El Andaloussi S, Wiklander OP, Nordin JZ, Skog J, Romain C, Koestler T, Hellgren-Johansson L, Schiller P, Joachimsson PO, Hägglund H, Mattsson M, Lehtiö J, Faridani OR, Sandberg R, Korsgren O, Krampera M, Weiss DJ, Grinnemo KH, Le Blanc K. In vivo effects of mesenchymal stromal cells in two patients with severe acute respiratory distress syndrome. Stem Cells Transl Med. 2015 Oct;4(10):1199-213. doi: 10.5966/sctm.2015-0021
  13. Tan JL, Lau SN, Leaw B, Nguyen HPT, Salamonsen LA, Saad MI, Chan ST, Zhu D, Krause M, Kim C, Sievert W, Wallace EM, Lim R. Amnion epithelial cell-derived exosomes restrict lung injury and enhance endogenous lung repair. Stem Cells Transl Med. 2018 Feb;7(2):180-96. doi: 10.1002/sctm.17-0185
  14. Harrell CR, Miloradovic D, Sadikot R, Fellabaum C, Markovic BS, Miloradovic D, Acovic A, Djonov V, Arsenijevic N, Volarevic V. Molecular and cellular mechanisms responsible for beneficial effects of mesenchymal stem cell-derived product “Exo-d-MAPPS” in attenuation of chronic airway inflammation. Anal Cell Pathol (Amst). 2020 Mar 20;2020:3153891. doi: 10.1155/2020/3153891. eCollection 2020.р
Адрес для корреспонденции:
630090, Российская Федерация,
г. Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева, д. 8,
Институт химической биологии
и фундаментальной медицины СО РАН,
Центр новых медицинских технологий,
тел.: +7-913-753-0767,
e-mail: imai@mail.ru
Майбородин Игорь Валентинович
Cведения об авторах:
Майбородин Игорь Валентинович, д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории цитологиии клеточной биологии Института молекулярной патологии и патоморфологии, Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, главный научный сотрудник лаборатории технологий управления здоровьем, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация.
https://orcid.org/0000-0002-8182-5084
Шевела Александр Андреевич, к.м.н., докторант лаборатории технологий управления здоровьем, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация.
http://orcid.org/0000-0001-9235-9384
Марчуков Сергей Вадимович, к.м.н., докторант лаборатории технологий управления здоровьем, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация.
https://orcid.org/0000-0002-7381-5820
Морозов Виталий Валерьевич, д.м.н., профессор, заведующий лабораторией технологий управления здоровьем, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация.
https://orcid.org/0000-0002-9810-5593
Матвеева Вера Александровна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории технологий управления здоровьем, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация.
https://orcid.org/0000-0002-8706-4853
Майбородина Виталина Игоревна, д.м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории ультраструктурных основ патологии Института молекулярной патологии и патоморфологии, Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, г. Новосибирск, Российская Федерация.
http://orcid.org/0000-0002-5169-6373
Новиков Алексей Михайлович, младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий Научно-исследовательского института клинической и экспериментальной лимфологии - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук» (ИЦиГ СО РАН), г. Новосибирск, Российская Федерация.
http://orcid.org/0000-0003-1371-7492
Торнуев Юрий Васильевич, д.б.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории общей патологии и патоморфологии Института молекулярной патологии и патоморфологии, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, г. Новосибирск, Российская Федерация.
http://orcid.org/0000-0001-8629-8909
Чурин Борис Васильевич, д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории цитологии и клеточной биологииИнститута молекулярной патологии и патоморфологии, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, г. Новосибирск, Российская Федерация.
http://orcid.org/0000-0001-9742-6152
Шевела Андрей Иванович, д.м.н., профессор, заведующий отделом «Центр новых медицинских технологий», Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация.
http://orcid.org/0000-0002-3164-9377
Контакты | ©Витебский государственный медицинский университет, 2007-2023