Сравнительная эффективность введения в черную субстанцию мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека и индуцированных клеток по нейрональному пути в модели паркинсоноподобного синдрома
PDF (Русский)

Як цитувати

Пятикоп, В., Мсаллам, М., Щегельская, Е., Кутовой, И., Губина-Вакулик, Г., & Горбач, Т. (1). Сравнительная эффективность введения в черную субстанцию мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека и индуцированных клеток по нейрональному пути в модели паркинсоноподобного синдрома. Експериментальна і клінічна медицина, 63(2), 131-138. вилучено із https://ecm.knmu.edu.ua/article/view/85

Анотація

УДК 616.858-089.843:611.013.395:611.018.46]-092.9 В.А. Пятикоп, М.А. Мсаллам, Е.А. Щегельская, И.А. Кутовой, Г.И. Губина-Вакулик, Т.В. Горбач Харьковский национальный медицинский университет СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВВЕДЕНИЯ В ЧЕРНУЮ СУБСТАНЦИЮ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК КОСТНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА И ИНДУЦИРОВАННЫХ КЛЕТОК ПО НЕЙРОНАЛЬНОМУ ПУТИ В МОДЕЛИ ПАРКИНСОНОПОДОБНОГО СИНДРОМА В работе представлены результаты изучения эффективности введения мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека и клеток, индуцированных по нейронально му пути (НК), крысам с паркинсоноподобным синдромом, полученным методом химической деструкции черной субстанции. Клетки вводили на 14-е сутки создания модели паркинсоноподобного синдрома. Эффективность их введения оценивали по степени восстановления двигательных расстройств, изменению уровня дофамина в крови и фронтальной доле мозга крыс и морфологическому состоянию черной субстанции. Показано, что введение мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека в чёрную субстанцию при паркинсоноподобном синдроме способствует восстановле нию движений на 10-е сутки и нормализует уровень дофамина во фронтальной коре на 10-й день при неизменном значении в крови. Введение нейрональных клеток в чёрную субстанцию при паркинсоноподобном синдроме способствует восстановлению движений на 7-е сутки и нормализует уровень дофамина в крови и фронтальной коре на 10-й день. Сделан вывод, что введение мезенхимальных стволовых клеток и нейрональных клеток в чёрную субстанцию может быть использовано при лечении симптомов паркинсоноподобного синдрома. Ключевые слова: паркинсоноподобный синдром, костный мозг, мезенхимальные стволовые клетки, поведение крыс, морфологические изменения, уровень дофамина. В.А. П'ятикоп, М.А. Мсаллам, О.А. Щегельська, І.А. Кутовий, Г.І. Губіна-Вакулік, Т.В. Горбань ПОРІВНЯЛЬНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВВЕДЕННЯ В ЧОРНУ СУБСТАНЦІЮ МЕЗЕНХІМАЛЬНИХ СТОВБУРОВИХ КЛІТИН КІСТКОВОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ І ІНДУКОВАНИХ КЛІТИН ПО НЕЙРОНАЛЬНОМУ ШЛЯХУ В МОДЕЛІ ПАРКІНСОНОПОДІБНОГО СИНДРОМУ Наведені результати вивчення ефективності введення мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку людини і клітин, що індукуються нейрональним шляхом (НК), щурам з паркінсонопо -дібним синдромом, отриманим методом хімічної деструкції чорної субстанції. Клітини вводили на 14-ту добу створення моделі паркінсоноподібного синдрому. Ефективність введення стовбурових клітин оцінювали за ступенем відновлення рухових розладів, по зміні рівня дофаміну в крові і фронтальній частці мозку щурів та морфологічному стану чорної субстанції. Показано, що введення мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку людини в чорну субстанцію при паркінсоно подібному синдромі сприяє відновленню рухів на 10-ту добу і нормалізує рівень дофаміну у фронтальній корі на 10-й день при незмінному значенні в крові. Введення нейрональних клітин в чорну субстанцію при паркінсоноподібному синдромі сприяє відновленню рухів на 7-му добу і нормалізує рівень дофаміну в крові і фронтальній корі на 10-й день. Зроблено висновок, що введення мезенхі мальних стволових клітин і нейрональних клітин у чорну субстанцію може бути використано при лікуванні симптомів паркінсоноподібного синдрому. Ключові слова: паркінсоноподібний синдром, кістковий мозок, мезенхімальні стовбурові клітини, поведінка щурів, морфологічні зміни, рівень дофаміну. V.A. Pyatikop, M.А. Msallam, E.А. Shchegelskaya, I.А. Kutovoy, G.I. Gubina-Vakulik, T.V. Gorbach COMPARATIVE EFFICACY OF INTRODUCTION OF HUMAN BONE MARROW MESENCHYMAL STEM CELLS AND CELLS INDUCED BY NEURONAL PATHWAYS INTO THE SUBSTANTIA NIGRA IN PARKINSON-LIKE SYNDROME This paper presents the results of studying the efficacy of introduction of bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSC) and human cells induced by neuronal pathways (NC) in rats with Parkinson-like syndrome (PS) developed by chemical degradation of the substantia nigra (SN). Cells introduction was performed on 14th day of PS modeling. Effectiveness of stem cells introduction was assessed by the degree of recovery from motor disorders, changes of dopamine level in blood and frontal lobe of the rats brain and morphological state of the substantia nigra. It is shown that the introduction of human BMMSC into the substantia nigra in PS conducts the recovery of movements in 10 days and normalizes the frontal cortex DA level in 10 days, and blood concentration of DA has not been changed. Introduction of NC into the substantia nigra in PS conducts movement restoration by 7th day, and normalizes blood level of DA and in the frontal cortex within 10 days. Thus, the introduction of BMMSC and NC into the SN may be used for treating the symptoms of PS. Key words: Parkinson-like syndrome, bone marrow mesenchymal stem cells, rat behavior, morphological changes, level of dopamine. Поступила 28.04.14
PDF (Русский)

Посилання

Пятикоп В. A. Нейрохирургическая коррекция двигательных расстройств при паркинсониз ме (экспериментальное и клиническое исследование) : автореф. дис. на соискание уч. степени докт. мед. наук / В. A. Пятикоп. - К., 2009. - 36 с.

Human embryonic stem cellderived dopaminergic neurons reverse functional deficit in parkinsonian rats / D. Yang, Z.J. Zhang, M. Oldenburg, Ayala [et al.] // Stem Cells. - 2008. - Vol. 26. - P. 55-63.

Mechanisms underlying inflammation in neurodegeneration / C.K. Glass; K. Saijo B. Winner, [et al.] // Cell. - 2010. - Vol. 140. - P. 918-934.

Dopamine neurons derived from embryonic stem cells function in an animal model of Parkinson's disease / J.H. Kim, J.M. Auerbach. J.A. Rodriguez-Gomez [et al.] // Nature. - 2002. - Vol. 418. - P. 50-56.

Prokai-Tatrai K. Prodrugs of thyrotropin-releasing hormone and related peptides as central nervous system agents / K. Prokai-Tatrai, L. Prokai // Molecules. - 2009. - Vol. 14. - P. 633-654.

Mechanistic investigations on the antioxidant action of a neuroprotective estrogen derivative / K. Prokai-Tatrai, P. Perjesi, N.M. Rivera-Portalatin [et al.] // Steroids. - 2008. - Vol. 73. - Vol. 280-288.

Григорян А.С. Влияние трансплантации мезенхимальных стволовых клеток на развитие посттравматических процессов в головном мозге крыс: автореф. дис. на соискание уч. степени канд. биол. наук / А.С. Григорян. - СПб., 2010. - 23 с.

Friedenstein A.J. Osteogenesis in transplants of bone marrow cells / A.J. Friedenstein, I.I. Shapiro-Piatetzky, K.V. Petrakova // J. Embriol. Exp. Morphol. - 1966. - Vol. 16. -P. 381-390.

Дифференцировка in vitro клеток стромы костного мозга мыши в клетки-предшественники нейронов и гепатоцитов / Е.А. Щегельская, Ю.Е. Микулинский, В.Е. Кульшин [и др.] // Експериментальна і клінічна медицина. - 2002. - № 1. - С. 16-20.

Potential use of marrow stromal cells as therapeutic vectors for diseases of the central nervous system / D.J. Prockop, S.A. Azizi, D.G. Phinney [et al.] // Prog. Brain Res. - 2000. - Vol. 128. - P. 293-297.

Multiple neurogenic and neurorescue effects of human mesenchymal stem cell after transplantation in an experimental model of Parkinson's disease / L. Cova, M.T. Armentero, E. Zennaro [et al.] // Brain Res. - 2010. - Vol. 1311. - P. 12-27.

Open-labeled study of unilateral autologous bone-marrow-derived mesenchymal stem cell transplantation in Parkinson's disease / N.K. Venkataramana, S.K. Kuma, S. Balaraju [et al.] // Transl. Res. - 2010. - Vol. 155. - P. 62-70.

Embryonic stem cell-derived Pitx3-enhanced green fluorescent protein midbrain dopamine neurons survive enrichment by fluorescence-activated cell sorting and function in an animal model of Parkinson's disease / E. Hedlund, J. Pruszak, T. Lardaro [et al.] // Stem Cells. - 2008. - Vol. 26. - P. 1526-1536.

Environmental cue-dependent dopaminergic neuronal differentiation and functional effect of grafted neuroepithelial stem cells in parkinsonian brain / Y. Mine, T. Hayashi, M. Yamada [et al.] // Neurosurgery. - 2009. - Vol. 65. - P. 741-753.

Erythropoietin and GDNF enhance ventral mesencephalic fiber outgrowth and capillary proliferation following neural transplantation in a rodent model of Parkinson's disease / M. McLeod, M. Hong, K. Mukhida [et al.] // Eur. J. Neurosci. - 2006. - Vol. 24. - P. 361-370.

Persephinoverexpressing neural stem cells regulate the function of nigral dopaminergic neurons and prevent their degeneration in a model of Parkinson's disease / P. Akerud, P.C. Holm, G. Castelo-Branco [et al.] // Mol. Cell. Neurosci. - 2002. - Vol. 21. - P. 205-222.

Dopamine cell transplantation in Parkinson's disease: challenge and perspective / Y. Ma, S. Peng, V. Dhawan, D. Eidelberg // Br. Med. Bull. - 2011. - № 100. - P. 173-189.

Human bone marrow mesenchymal stem cells protect catecholaminergic and serotonergic neuronal perikarya and transporter function from oxidative stress by the secretion of glial-derived neurotrophic factor / A. L. Whone, K. Kemp, M. Sun [et al.] // Brain Res. - 2012. - № 1431. - P. 86-96.

Jing Y. 3-D spheroid culture of bone marrow mesenchymal stem cell of rhesus monkey with improved multi-differentiation potential to epithelial progenitors and neuron in vitro / Y. Jing, Y. Jian-Xiong // Clin. Experiment. Ophthalmol. - 2011. - № 8. - P. 808-819.

Allogenic bone marrow stromal cell transplantation after cerebral hemorrhage achieves cell transdifferentiation and modulates endogenous neurogenesis / L. Otero, M. Zurita, C. Bonilla [et al.] // Cytotherapy. - 2012. - № 1. - P. 34-44.

Shin J.H. SnapShot: Pathogenesis of Parkinson's disease / J.H. Shin, V.L. Dawson, T.M. Dawson / Cell. - 2009. - Vol. 139. - P. e1-e2.

Плюрипотентность клеток стромы костного мозга и перспективы их использования в клеточной терапии / Е.А. Щегельская, Ю.Е. Микулинский, А.В. Ревищин [и др.] // Онтогенез. - 2003. - Т. 34, № 3. - С. 228-235.

Пятикоп В.А. Сравнительная характеристика динамики двигательных нарушений и их сопоставление с морфофункциональными особенностями при экспериментальном паркинсонизме после введения криоконсервированных эмбриональных нервных клеток и нейроиндуцированных in vitro стромальных клеток / В.А. Пятикоп, И.А. Григорова // Український вісник психневрології. -2007. - Т. 15, Вип. 1. - С. 51-53.