Влияние путей и времени введения биопродуктов клеточного происхождения на течение острого некротизирующего панкреатита в эксперименте

Abstract

Цель. В сравнительном плане оценить влияние мезенхимальных стромальных клеток (МСК), их микровезикул (МВ) и плазмы, обогащенной растворимыми факторами тромбоцитов (ПОРФТ), на системные патологические изменения при экспериментальном остром некротизирующем панкреатите (ОНП) в зависимости от их пути и времени введения, а также раздельного и сочетанного применения. Материалы и методы. Изучено влияние МСК, МВ МСК и ПОРФТ на течение ОНП у крыс в зависимости от пути (внутрибрюшинный/внутривенный) и времени введения (6 и 24 часа от начала моделирования заболевания), а также их раздельного или сочетанного применения (ПОРФТ и МСК, ПОРФТ и МВ МСК). Исследование проведено на 72 половозрелых крысах-самцах линии Wistar. Модель острого очагового некротизирующего панкреатита создавали введением 0,3 мл 5% неионного детергента полиэтиленгликоль-октилфенолового эфира в хвостовую часть поджелудочной железы крыс. На 3-и сутки от начала моделирования заболевания оценивали гематологические показатели, маркеры системного проявления патологического процесса (альфа-амилаза, глюкоза), маркеры эндогенной интоксикации (малоновый диальдегид (МДА), уровень оксида азота (NO), содержание продуктов окислительной модификации белков), маркеры системного воспалительного ответа (фактор некроза опухоли α). Результаты. Внутривенное применение МСК и их микровезикул на ранней стадии острого некротизирующего панкреатита предотвращает развитие тромбоцитопении. На уровень гликемии при ОНП у крыс положительно влияет только внутрибрюшинное применение МСК. Применение биопродуктов клеточного происхождения вне зависимости от их вида, времени и пути введения способствовало снижению гиперамилаземии, наименьшая активность α-амилазы в сыворотке крови отмечена после внутривенного введения МВ МСК через 24 часа от начала эксперимента. Снижению концентрации ФНО-α при экспериментальном ОНП способствует внутрибрюшинное и внутривенное введение МСК. Внутрибрюшинное применение МСК и МВ МСК, а также внутривенное введение МСК статистически значимо препятствовало росту уровня NO в сыворотке крови животных опытных групп. Внутривенное введение МСК и МВ МСК снижало содержание продуктов окислительной модификации белков. Наименьшие значения МДА наблюдались после внутривенного введения МСК и МВ МСК. Заключение. Разработанная концепция раннего (в 1-е сутки заболевания) применения биопродуктов клеточного происхождения при экспериментальном остром некротизирующем панкреатите показала, что внутривенное использование МСК и МВ МСК оказывает системный положительный эффект у экспериментальных животных, и это позволяет рассматривать их в качестве перспективных средств для патогенетического лечения данного заболевания в клинических условиях.

Purpose. To evaluate, in comparative terms, the effect of mesenchymal stromal cells (MSCs), their microvesicles (MV MSCs) and plasma enriched with platelet factors (PRP) on systemic pathological changes in experimental acute necrotizing pancreatitis (АNP) depending on route and time of their administration, as well as on their separate and combined use. Materials and methods. The effect of MSCs, MV MSCs and PRP on the course of АNP in rats was studied, depending on the route (intraperitoneal /intravenous) and time of administration (6 and 24 hours from the start of the disease modeling), as well as their separate or combined use (PRP and MSCs, PRP and MV MSCs). The study was carried out on 72 adults Wistar rats. Acute pancreatitis was induced by introducing 0.3 ml of 5% solution of non-ionic polyethylene glycol octylphenol ether detergent into the caudal part of the rat pancreas. Hematological parameters, markers of systemic manifestations of the pathological process (alpha-amylase, glucose), markers of endogenous intoxication (malondialdehyde/MDA, nitric oxide/NO level, content of products of protein oxidative modification), and markers of systemic inflammatory response (tumor necrosis factor-α) were assessed on the 3rd day from the beginning of the disease modeling. Results. Intravenous administration of MSCs and their microvesicles at the early stage of acute necrotizing pancreatitis prevents thrombocytopenia. Only intraperitoneal administration of MSCs has a positive effect on glycemia level in ANP in rats. Introducing cell origin bioproducts regardless of their type, time and route of administration contributed to hyperamylasemia reduction; the lowest activity of α-amylase in blood serum was observed after intravenous administration of MSC MB in 24 hours from the beginning of the experiment. Intraperitoneal and intravenous administration of MSCs reduce TNF-α levels in experimental АNP. Intraperitoneal administration of MSC and MB MSC, as well as intravenous administration of MSC statistically significantly prevented increasing of NO level in blood serum of experimental groups animals. Intravenous administration of MSC and MB MSC decreased the content of protein oxidative modification products. The lowest MDA values were observed after intravenous administration of MSC and MB MSC. Conclusion. The elaborated concept of an early (in the 1st day of the disease) application of cell origin bioproducts in experimental acute necrotizing pancreatitis demonstrated that intravenous use of MSCs and MB MSCs produced a systemic positive effect in experimental animals, allowing to consider them as promising means for pathogenetic treatment of this disease in clinical practice.