Genes & CellsGenes & CellsГены и КлеткиGenes and Cells2313-18292500-2562Human Stem Cells Institute217707Original Study ArticlesОригинальные исследованияResearch ArticleDifferent bone marrow cells autotransplantation influence on morphofunctional state of myocardium after experimental infarctionВлияние аутотрансплантации различных клеток костного мозга на морфофункциональное состояние миокарда кролика после инфарктаDavydenkoV. V.ДавыденкоВ. В.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruMatyukovA. A.МатюковА. А.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruTsupkinaN. V.ЦупкинаН. В.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruVlasovT. D.ВласовТ. Д.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruGritsenkoV. V.ГриценкоВ. В.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruKuznetsovA. A.КузнецовА. А.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruАminevaKh. K.АминеваХ. К.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruDeevR. V.ДеевР. В.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruYalfimovA. N.ЯлфимовА. Н.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruPinaevG. P.ПинаевГ. П.
Russian Federation
redaktor@celltranspl.ruSaint-Petersburg I.P. Pavlov State Medical UniversityСанкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. ПавловаInstitute of Cytology, RАSИнститут цитологии РАНKirov Military Medical АcademyВоенно-медицинская академия им. С.М. Кирова150620072252611102202311022023Copyright ©; 2023, Eco-VectorCopyright ©; 2023, Эко-Вектор2023Eco-VectorЭко-Векторhttps://genescells.ru/2313-1829/article/view/217707

The contribution aims to compare influence of intramyocardial autotransplantation of bone marrow multipotent mesenchymal stromal cells and bone marrow nucleated cells on a myocardium morphofunctional state after infarction. Chinchilla rabbits were exposed in the experiment. Myocardial infarction was modeled by ligating the anterior descending branch of the left coronary artery. The condition was evaluated with functional (electrocardiography, echocardiography) and morphologic methods. There were three groups of animals. To the first group animals (control, n = 13) α-МЕМ growth medium was injected into the damaged area; a culture of bone marrow multipotent mesenchymal stromal cells (2х106) was introduced to the 2nd group animals (n = 14), while the animals of the 3rd group (n = 14) being given bone marrow nucleated cells (2х106). It has been shown that intramyocardial autotransplantation of bone marrow multipotent mesenchymal stromal cells in experimental myocardial infarction resulted in ischemic area restriction, normalization of systolic function indices as well as stimulation of angiogenesis. Аt the same time intramyocardial autotransplantation of bone marrow nucleated cells was followed by an expansion of ischemic area and reduction of systolic function indices as compared with the controls, although angiogenesis activation occurred.

В работе представлены результаты исследования по сравнительной оценке влияния интрамиокардиальной аутотрансплантации культуры мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга и ядросодержащих клеток костного мозга на морфофункциональное состояние миокарда после инфаркта. Эксперименты проведены на кроликах породы Шиншилла. Инфаркт миокарда моделировался путем лигирования передней нисходящей ветви левой коронарной артерии. Оценку результатов проводили с помощью функциональных (электрокардиография, эхокардиография) и морфологических методов. Были сформированы три группы животных. Животным 1-й группы (контроль, n = 13) в пораженную зону инъекционным способом вводилась ростовая среда α-МЕМ, животным 2-й группы (n = 14) вводилась культура мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга (2х106), животным 3-й группы (n = 14) - ядросодержащие клетки костного мозга (2х106). В работе показано, что интрамиокардиальная аутотрансплантация культуры мультипотентныъх мезенхимальных стромальных клеток костного мозга при экспериментальном инфаркте миокарда приводила к уменьшению площади зоны ишемического повреждения, нормализации показателей систолической функции сердца, а также к стимуляции ангиогенеза. В то же время интрамиокардиальная аутотрансплантация ядросодержащих клеток костного мозга сопровождалась увеличением зоны ишемического повреждения и ухудшением показателей систолической функции сердца по сравнению с контрольной группой, хотя и сочеталась с активацией ангиогенеза.

myocardial infarctionmultipotent mesenchymal stromal cellsnucleated cellsbone marrowautologous transplantationelectrocardiographyechocardiographyинфаркт миокардамультипотентные мезенхимальные стромальные клеткиядросодержащие клеткикостный мозгаутогенная трансплантацияэлектрокардиографияэхокардиографияБеленков Ю.Н., Агеев Ф.Т., Мареев В.Ю. и соавт. Стволовые клетки и их применение для регенерации миокарда. Журнал сердечная недостаточность 2003; 4(4): 168-73.Шахов В.П., Попов С.В. Стволовые клетки и кардиомиогенез в норме и патологии. Томск: SST; 2004.Репин В.С., Сухих Г.Т. Медицинская клеточная биология. М.: БЭБиМ; 1998.Бокерия Л.А., Асланиди И.П., Беришвили И.И. и соавт. Непосредственные и отдаленные результаты различных методов хирургического лечения больных с диффузным поражением коронарных артерий. Бюллетень НЦССХ им. А.В.Бакулева РАМН 2004; 5(4): 116-29.Шевченко Ю.Л. Медико-биологические и физиологические основы клеточных технологий в сердечно-сосудистой хирургии. СПб.: Наука; 2006.Chachques J.S., Salanson-Lajos С., Lajos С. et al. Cellular cardiomyoplasty for myocardial regeneration. Asian. Cardiovasc. Thorac. Ann. 2005; 13(3): 287-96.Limbourg F.P., Ringes-Lichtenberg S., Schaefer A. et al. Haematopoietic stem cells improve cardiac function after infarction without permanent cardiac engraftment. Eur. J. Heart Fail. 2005; 7(5): 722-9.Katritsis D.G., Sotiropoulou P.A., Karvouni E. et al. Transcoronary transplantation of autologous mesenchymal stem cells and endothelial progenitors into infarcted human myocardium. Catheter Cardiovasc. Interv. 2005; 65(3): 321-9.Zhang S., Guo J., Zhang P. et al. Long-term effects of bone marrow mononuclear cell transplantation on left ventricular function and remodeling in rats. Life Sci. 2004; 74(23): 2853-64.Tang Y.L. Autologous mesenchymal stem cells for post-ischemic myocardial repair. Methods Mol. Med. 2005; 112:183-92.Матюков А.А.. Влияние интрамиокардиальной аутотрансплантации клеток костного мозга на перфузию ишемизированного миокарда в эксперименте. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия 2006; 3(5): 42-7.Матюков А.А., Цупкина Н.В., Власов Т.Д. и др. Сравнение влияния интрамиокардиальной аутотрансплантации различных клеток костного мозга на репарацию миокарда кроликов после инфаркта. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия 2007; II(1): 48-52.Ромейс Б. Микроскопическая техника. М.: Иностранная литература; 1953.Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство. М.: Медицина; 1990.Azarnoush K., Maurel A., Sebbah L. et. al. Enhancement of the functional benefits of skeletal myoblast transplantation by means of coadministration of hypoxiainducible factor 1alpha. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2005; 130(1): 173-9.Zhang S., Zhang P., Guo J. et al. Enhanced cytoprotection and angiogenesis by bone marrow cell transplantation may contribute to improved ischemic myocardial function. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2004; 25:188-95.Liao Y., Cheng X. Autoimmunity in myocardial infarction. Int. J. Cardiol. 2006;112: 21-6.Vandervelde S., Luyn M.J., Tio R.A. et. al. Signaling factors in stem cell- mediated repair of infarcted myocardium. Mol. Cell Cardiol. 2005; 39(2): 363-76.Frangogiannis N.G., Entman M.L. Chemokines in myocardial ischemia. Trends Cardiovasc. Med. 2005; 15(5): 163-9.Frantz S., Ducharme A., Sawyer D. et al. Targeted deletion of caspase-1 reduces early mortality and left ventricular dilatation following myocardial infarction. J. Mol. Cell Cardiol. 2003; 35: 685-94.Pagani F.D., Baker L.S., Hsi C. et al. Left ventricular systolic and diastolic dysfunction after infusion of tumor necrosis factor-alpha in conscious dogs. J. Clin. Invest. 1992; 90: 389-98.Ertl G., Frantz S. Healing after myocardial infarction. Cardiovasc. Research 2005; 66: 22-32.Cheng X., Liao Y.H, Li B., et al. Changes of rat lymphocyte proliferation and cytotoxic activity after acute myocardial infarction in vitro. Chin. J. Pathophysiol. 2005; 21(9): 1848-50.Zhang J., Chen J., Liao Y.H. et al. Myocardial autoimmune respons induced by myosin activated T lymphocytes. Chin. J. Cell. And Mol. Immunology 2007; 23(4):343-5.Matsumoto R., Omura T., Yoshiyama M. et. al. Vascular endothelial growth factor-expressing mesenchymal stem cell transplantation for the treatment of acute myocardial infarction. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2005; 25(6): 1168-73.Kamihata H., Matsubara H., Nishiue T. et al. Implantation of bone marrow mononuclear cells into ischemic myocardium enhances collateral perfusion and regional function via side supply of angioblasts, angiogenic ligands, and cytokines. Circulation 2001; 104:1046 -52.Yoon J., Min B.G., Kim Y.H. Differentiation, engraftment and functional effects of pre-treated mesenchymal stem cells in a rat myocardial infarct model. Acta Cardiol. 2005; 60(3): 277-84.Kahn J., Byk T., Jansson-Sjostrand L. et al. Overexpression of CXCR4on human CD34+ progenitors increases their proliferation, migration, and NOD/SCID repopulation. Blood 2004; 103: 2942-9.Luttun A., Carmeliet G., Carmeliet P. Vascular progenitors: from biology to treatment. Trends Cardiovasc. Med. 2002; 12: 88-96.Rafii S., Heissig B., Hattori K. Efficient mobilization and recruitment of marrow-derived endothelial and hematopoietic stem cells by adenoviral vectors expressing angiogenic factors. Gene Ther. 2002; 9: 631- 41.Szmitko P.E, Fedak P.W, Weisel R.D. et al. Endothelial progenitor cells: new hope for a broken heart. Circulation 2003; 107: 3093-100.Kocher A.A., Schuster M.D., Szabolcs M.J. et al. Neovascularization of ischemic myocardium by human bone-marrow-derived angioblasts prevents cardiomyocyte apoptosis, reduces remodeling and improves cardiac function. Nat. Med. 2001; 7: 430-6.Huss R. Perspectives on the morphology and biology of CD34- negative stem cells. J. Hematother. Stem Cell Res. 2000; 9: 783-93.Tomanek R.J., Schatteman G.C. Angiogenesis: new insights and therapeutic potential. Anat. Rec. 2000; 261:126 -35.Davani S., Marandin A., Mersin N. et al. Mesenchymal progenitor cells differentiate into an endothelial phenotype, enhance vascular density, and improve heart function in a rat cellular cardiomyoplasty model. Circulation 2003; 108 Suppl: II-253-8.Reyes M., Lund T., Lenvik T. et al. Purification and ex vivo expansion of postnatal human marrow mesodermal progenitor cells. Blood 2001; 98: 2615-25.Eliopoulos N., Al Khaldi A., Beausejour C.M. et al. Human cytidine deaminase as an ex vivo drug selectable marker in gene-modified primary bone marrow stromal cells. Gene Ther. 2002; 9: 452-62.Waksman R., Fournadjiev J., Baffour R. et al.Transepicardial autologous bone marrow-derived mononuclear cell therapy in a porcine model of chronically infarcted myocardium. Cardiovasc. Rad. Med. 2004; 5:125-31.