КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИФЕНОЛОВ И МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ПОРАЖЕНИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Авторы

  • Т. Т. Nurkenov Кaзaxcкий нaциoнaльный унивepcитeт имeни aль-Фapaби, Кaзaxcтaн, г. Aлмaты http://orcid.org/0000-0002-9391-2214
  • А. К. Tsoy ЧУ «National Laboratory Astana», АОО «Nazarbayev University», Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Казахстан, г. Нур-Султан http://orcid.org/0000-0003-3818-3079
  • G. Е. Zhusupova Кaзaxcкий нaциoнaльный унивepcитeт имeни aль-Фapaби, Кaзaxcтaн, г. Aлмaты http://orcid.org/0000-0001-9133-2040
  • F. S. Olzhayev ЧУ «National Laboratory Astana», АОО «Nazarbayev University», Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Казахстан, г. Нур-Султан http://orcid.org/0000-0002-1906-6654
  • V. Yu. Ogay РГП «Национальный Центр Биотехнологии» КН МОН РК, Казахстан, г. Нур-Султан
  • B. A. Umbayev ЧУ «National Laboratory Astana», АОО «Nazarbayev University», Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Казахстан, г. Нур-Султан
  • Т. М. Shalakhmetova Кaзaxcкий нaциoнaльный унивepcитeт имeни aль-Фapaби, Кaзaxcтaн, г. Aлмaты http://orcid.org/0000-0001-6724-9810
  • Sh. N. Askarova ЧУ «National Laboratory Astana», АОО «Nazarbayev University», Лаборатория биоинженерии и регенеративной медицины, Казахстан, г. Нур-Султан http://orcid.org/0000-0001-6161-1671

DOI:

https://doi.org/10.26577/eb.2021.v86.i1.014

Аннотация

Целью работы явилась оценка эффективности применения сочетанной терапии экстракта полифенолов, выделенных из корней Limonium gmelinii и мезенхимальных стволовых клеток (МСК) в условиях экспериментально индуцированного ишемического поражения головного мозга in vivo. Объектом настоящего исследования явились аутбредные крысы-самцы линии Wistar весом 280-300 гр. Для создания модели фокального ишемического инсульта проводили окклюзию средней мозговой артерии (ОСМА). Животные опытных групп получали кермек Гмелина внутрижелудочно, трансплантацию МСК проводили инъекционно через общую бедренную вену. Прижизненную оценку выживаемости и распределения трансплантированных МСК осуществляли при помощи аппарата микро КТ IVIS Spectrum. Анализ сенсомоторных функций животных проводили с помощью теста «Сужающаяся дорожка». Результаты исследования показали, что трансплантированные МСК локализуются в головном мозге только у животных с ОСМА, однако их локализация в грудной и брюшной области была отмечена как у животных с индуцированным инсультом, так и без него. Оценка сенсомоторной деятельности показала, что у животных, получавших трансплантацию МСК, происходило частичное восстановление двигательных функций,  а при комбинированной терапии экстрактом кермека Гмелина и МСК на 14 сутки двигательная активность крыс восстанавливалась практически до контрольных величин. Таким образом, комбинированная терапия экстрактом кермека Гмелина и мезенхимальными стволовыми клетками является более эффективным подходом по сравнению с монотерапией МСК. 

Ключевые слова: ишемический инсульт, кермек Гмелина, растительные полифенолы, мезенхимальные стволовые клетки.

Библиографические ссылки

1. Feigin V.L., Forouzanfar M.H., Krishnamurthi R., Mensah G.A., Connor M., Bennett D.A., Moran A.E., Sacco R.L., Anderson L., Truelsen T., O'Donnell M., Venketasubramanian N., Barker-Collo S., Lawes C.M., Wang W., Shinohara Y., Witt E., Ezzati M., Naghavi M., Murray C. (2014) Global and regional burden of stroke during 1990-2010: findings from the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet, vol. 383, № 9913, pp. 245-254.
2. OECD. Health at a Glance (2011): OECD Publishing.
3. Smith H.K., Gavins F.N. (2012) The potential of stem cell therapy for stroke: is PISCES the sign? FASEB J., vol. 26, № 6, pp. 2239-2252.
4. Lees K.R., Bluhmki E., von Kummer R., Brott T.G., Toni D., Grotta J.C., Albers G.W., Kaste M., Marler J.R., Hamilton S.A., Tilley B.C., Davis S.M., Donnan G.A., Hacke W., Allen K., Mau J., Meier D., del Zoppo G., De Silva D.A., Butcher K.S., Parsons M.W., Barber P.A., Levi C., Bladin C., Byrnes G. (2010) Time to treatment with intravenous alteplase and outcome in stroke: an updated pooled analysis of ECASS, ATLANTIS, NINDS, and EPITHET trials. Lancet, vol. 375, № 972, pp. 1695-1703.
5. Sandercock P., Wardlaw J.M., Lindley R.I., Dennis M., Cohen G., Murray G., Innes K., Venables G., Czlonkowska A., Kobayashi A., Ricci S., Murray V., Berge E., Slot K.B., Hankey G.J., Correia M., Peeters A., Matz K., Lyrer P., Gubitz G., Phillips S.J., Arauz A. (2012) The benefits and harms of intravenous thrombolysis with recombinant tissue plasminogen activator within 6 h of acute ischaemic stroke (the third international stroke trial [IST-3]): a randomised controlled trial. Lancet, vol. 379, № 9834, pp. 2352-2363.
6. van Velthoven C.T., van de Looij Y., Kavelaars A., Zijlstra J., van Bel F., Huppi P.S., Sizonenko S., Heijnen C.J. (2012) Mesenchymal stem cells restore cortical rewiring after neonatal ischemia in mice. Annals of neurology, vol. 71, № 6, pp. 785-796.
7. Carroll J. (2012) Human cord blood for the hypoxic-ischemic neonate. Pediatric research, vol. 71, № 4 Pt 2, pp. 459-463.
8. Silvestre J.S. (2012) Pro-angiogenic cell-based therapy for the treatment of ischemic cardiovascular diseases. Thrombosis research, vol. 130 Suppl 1, pp. S90-94.
9. Булгин Д.В., Андреева О.В. (2015) Tерапевтический ангиогенез с использованием факторов роста и клеток костного мозга: биологические основы и перспективы клинического применения. Вестник трансплантологии и искусственных органов, том 17, № 3.
10. Leu S., Lin Y.C., Yuen C.M., Yen C.H., Kao Y.H., Sun C.K., Yip H.K. (2010) Adipose-derived mesenchymal stem cells markedly attenuate brain infarct size and improve neurological function in rats. Journal of translational medicine, vol. 8, pp. 63.
11. Shen L.H., Li Y., Chen J., Zacharek A., Gao Q., Kapke A., Lu M., Raginski K., Vanguri P., Smith A., Chopp M. (2007) Therapeutic benefit of bone marrow stromal cells administered 1 month after stroke. Journal of cerebral blood flow and metabolism : official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism, vol. 27, № 1, pp. 6-13.
12. Matsuo Y., Onodera H., Shiga Y., Shozuhara H., Ninomiya M., Kihara T., Tamatani T., Miyasaka M., Kogure K. (1994) Role of cell adhesion molecules in brain injury after transient middle cerebral artery occlusion in the rat. Brain research, vol. 656, № 2, pp. 344-352.
13. Зозуля Ю.А., Барабой. В.А., Сутковой Д.А. (2000) Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная защита при патологии головного мозга. М.: Знание-М., pp. 344.
14. Ross J.A., Kasum C.M. (2002) Dietary flavonoids: bioavailability, metabolic effects, and safety. Annual review of nutrition, vol. 22, pp. 19-34.
15. Ferriola P.C., Cody V., Middleton E., Jr. (1989) Protein kinase C inhibition by plant flavonoids. Kinetic mechanisms and structure-activity relationships. Biochem Pharmacol., vol. 38, № 10, pp. 1617-1624.
16. Glossmann H., Presek P., Eigenbrodt E. (1981) Quercetin inhibits tyrosine phosphorylation by the cyclic nucleotide-independent, transforming protein kinase, pp60src. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol., vol. 317, № 1, pp. 100-102.
17. Lyubchenko T.A., Wurth G.A., Zweifach A. (2003) The actin cytoskeleton and cytotoxic T lymphocytes: evidence for multiple roles that could affect granule exocytosis-dependent target cell killing. J Physiol., vol. 547, № Pt 3, pp. 835-847.
18. Ratty A.K., Das N.P. (1988) Effects of flavonoids on nonenzymatic lipid peroxidation: structure-activity relationship. Biochem Med Metab Biol., vol. 39, № 1, pp. 69-79.
19. Schwartz L.B. (1987) Mediators of human mast cells and human mast cell subsets. Ann Allergy., vol. 58, № 4, pp. 226-235.
20. Chuang D.Y., Chan M.H., Zong Y., Sheng W., He Y., Jiang J.H., Simonyi A., Gu Z., Fritsche K.L., Cui J., Lee J.C., Folk W.R., Lubahn D.B., Sun A.Y., Sun G.Y. (2013) Magnolia polyphenols attenuate oxidative and inflammatory responses in neurons and microglial cells. J Neuroinflammation, vol. 10, pp. 15.
21. Simonyi A., Wang Q., Miller R.L., Yusof M., Shelat P.B., Sun A.Y., Sun G.Y. (2005) Polyphenols in cerebral ischemia: novel targets for neuroprotection. Molecular neurobiology, vol. 31, № 1-3, pp. 135-147.
22. Panickar K.S., Jang S. (2013) Dietary and plant polyphenols exert neuroprotective effects and improve cognitive function in cerebral ischemia. Recent patents on food, nutrition & agriculture, vol. 5, № 2, pp. 128-143.
23. Tsoy A., Zhussupova G., Shayakhmetov Y., Umbayev B., Askarova S. (2016) POTENTIAL OF PLANT EXTRACT FROM LIMONIUM GMELINII FOR STROKE THERAPY. INTERNATIONAL JOURNAL OF STROKE, vol. 11, № SUPP 3, pp. 257-257.
24. Zhang L., Chan C. (2010) Isolation and enrichment of rat mesenchymal stem cells (MSCs) and separation of single-colony derived MSCs. J Vis Exp., № 37, e1852.
25. Munoz-Elias G., Marcus A.J., Coyne T.M., Woodbury D., Black I.B. (2004) Adult bone marrow stromal cells in the embryonic brain: engraftment, migration, differentiation, and long-term survival. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, vol. 24, № 19, pp. 4585-4595.
26. Uluc K., Miranpuri A., Kujoth G.C., Akture E., Baskaya M.K. (2011) Focal cerebral ischemia model by endovascular suture occlusion of the middle cerebral artery in the rat. Journal of visualized experiments : JoVE, № 48:1978.

Загрузки

Опубликован

2021-03-10

Выпуск

Том 86 № 1 (2021): Вестник КазНУ. Серия биологическая

Раздел

ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)