Izmeneniya v funktsiyakh mitokhondriy, produktsii AFK i terapevticheskoy effektivnosti MMSK pri starenii

Abstract

Full Text

Возрастная структура заболеваемости для многих социально-значимых патологий предполагает лечение прежде всего пожилых пациентов. Используемые в этом случае терапевтические подходы должны учитывать особенности физиологии возрастных пациентов. Это напрямую касается и клеточных технологий, в частности наиболее часто используемых для терапии аутологичных мезенхимальные мультипотентных стромаль-ных клеток (ММСК). Целью работы было изучение функциональных особенностей старых ММСК, в первую очередь относящихся к энергетическому метаболизму, функционированию митохондрий и развитию окислительного стресса. Эксперименты проводили на клетках, полученных из костного мозга эмбрионов крыс и взрослых животных (16-18 мес.). Полученные на животных закономерности затем проверялись на ММСК человека, полученных из перинатальных тканей и у взрослых людей. В клетках анализировали продукцию активных форм кислорода (АФК), количество митохондрий и величину митохондриального трансмембранного потенциала, скорость пролиферации и проявления признаков клеточного сенесценса. Одним из ключевых проанализированных параметров была терапевтическая эффективность ММСК из доноров разного возраста, которую изучали при введении животным после моделирования у них черепно-мозговой травмы. Мы показали, что ММСК от взрослых животных имеют более низкую скорость пролиферации, чем фетальные ММСК, а также повышенную продукцию АФК. Причем повышенная продукция АФК происходит в основном в митохондриях, что доказано применением специфического зонда MitoSOX. Это указывает на возможность повреждения митохондрий стволовых клеток по мере их старения. Обнаружена аккумуляция в ММСК маркера клеточного старения липофусцина и ассоциированной со старением р-галактозидазы. Важно, что еще более выраженным накопление этих маркеров было при длительном (более 8 пассажей) культивировании ММСК. Выявлено, что клетки от взрослых животных обладали значительно меньшей нейропротекторной эффективностью по сравнению с молодыми ММСК в модели черепно-мозговой травмы. Таким образом, мы показали, что у ММСК из взрослых доноров наблюдается ряд негативных физиологических изменений, которые могут серьезно ограничивать применение аутологичных ММСК для клеточных технологий у возрастных пациентов.