Протягом останнього десятиліття досліджень стовбурових клітин значний інтерес виник саме до мезенхімальних стовбурових клітин (МСК), які мають унікальні властивості завдяки цьому МСК виявилися перспективним інструментом для регенеративної медицини. Згідно з зареєстрованих даних з Національного інституту охорони здоров’я США (https://clinicaltrials.gov/), кількість клінічних випробувань МСК подвоїлася за останні 5 років, однак більшість зареєстрованих клінічних випробувань із застосуванням терапії МСК для різних захворювань людини не виправдали очікувань, незважаючи на обнадійливі доклінічні результати на різних моделях захворювань тварин.
Цей факт обумовлює актуальність досліджень з пошуку способів посилення терапевтичного потенціалу МСК. В якості об’єкта дослідження були вибрані МСК пуповини людини, які мають ряд переваг перед МСК, що отримані з інших джерел.
Метою роботи було розробити способи посилення терапевтичної ефективності МСК пуповини людини та дослідити ефективність МСК з посиленим терапевтичним потенціалом на тваринних моделях деяких захворювань.
Для досягнення мети були сформовані наступні задачі:
• 1. Розробити модель ураження печінки щурів та охарактеризувати структурні і функціональні порушенням паренхіми за допомогою гістологічних та молекулярних методів дослідження.
• 2. Провести порівняльний аналіз регенеративної здатності терапевтичного потенціалу вихідних та інкапсульованих в альгінатні капсул МСК пуповини людини щодо відновлення структурно-функціональних порушень паренхіми органу на моделі цирозу печінки щурів.
• 3. Вивчити особливості впливу МСК пуповини людини на гостре запалення черевної порожнини у мишей, розробити оптимізований алгоритм оцінки терапевтичної ефективності досліджувальних препаратів МСК пуповини людини з урахуванням дози та часу впливу на запалення, який дозволяє порівнювати терапевтичний потенціал різних препаратів МСК пуповини людини та вплив на нього різних факторів.
• 4. Вивчити взаємодію вихідних та прекондиціонованих МСК пуповини людини з інтраперитоніальними макрофагами in vivo на моделі перитоніту у мишей за допомогою визначення фагоцитарної активності та рівня експресії головного антизапального цитокіну IL-10.
• 5. Розробити модель гострого панкреатиту у щурів та охарактеризувати стани екзокринної та ендокринної частин підшлункової залози за допомогою клінічних, гістологічних, гістохімічних та біохімічних методів.
• 6. Дослідити та порівняти характер впливу трансплантації вихідних та прекондиціонованих пероксидом водню МСК пуповини людини на динаміку відновлення гісто- та морфометричних параметів, гістохімічних та біохімічних показників (α – амілаза) на моделі гострого панкреатиту у щурів.
Індукція цирозу печінки у щурів була викликана інтраперитоніальними ін’єкціями розчину CCl4 в оливковій олії протягом 13-ти тижнів. Наявність цирозу печінки було доказано за допомогою гістологічних та молекулярно-біологічних методів. Згідно одержаних нами даних фіброз печінки почав розвиватись у перші тижні введення CCl4. Підтвердженням розвитку фіброзу печінки стало вивчення експресії деяких генів, які є показником стану печінки. Це гени EGF, α-SMA,GFAP та eNOS. Результати порівнювали в динаміці через 3, 8 та 13 тижнів після обох способів введення МСК пуповини людини щодо їхнього терапевтичного ефекту на цироз печінки щурів. Таким чином, інтраперитоніальне введення інкапсульованих МСК пуповини людини швидше призводить до відновлення печінки після цирозу у щурів, ніж при системному введенні МСК пуповини людини. Наступною задачею дослідження було підібрати зручну модель для вивчення впливу прекондиціонування МСК різними факторами на їх терапевтичну ефективність таким чином, щоб можна було порівнювати ефективність різних препаратів МСК. В якості такої моделі було вибрано модель гострого перитоніту у мишей. Результати порівняння впливу прекондиціонування МСК на протизапальний ефект показали, що фактором, який достовірно посилює терапевтичну ефективність МСК є H2O2 в концентрації 30 мкмоль. Після того, як на моделі гострого перитоніту було показано, що прекондиціонування МСК H2O2 демонструє найбільш ефективний вплив на їх терапевтичний потенціал, було поставлено задачу порівняти терапевтичну ефективність вихідних та прекондиціонованих H2O2 МСК пуповини людини на моделі гострого панкреатиту щурів, щоб підтвердити ефективність такого підходу. Гострий панкреатит у щурів був індукований інтраперитонеальним введенням L-aргініном. Через 3 доби спостерігались клінічні ознаки захворювання. Через 3 доби інтраперитоніально були трансплантовані вихідні та прекондиціоновані Н2О2 МСК пуповини людини. Отримані результати демонструють високу терапевтичну ефективність МСК пуповини людини у інгібуванні гострого запалення підшлункової залози та її регенерації. Водночас протизапальний та відновлювальний ефект МСК, які прекондиціоновані H2O2, розвивався вдвічі швидше, ніж у варіанті з вихідними МСК.
