Влияние способа введения мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток

Therapeutic potential of multipotent mesenchymal stromal cells at the degenerative intervertebral disk damage depending on the method of their introduction was studied. It was histologically shown that cell introduction on a carrier is less traumatic than their injection into degenerative disk.


Цель исследования.

Оценка терапевтического потенциала мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) при дегенеративно-дистрофическом повреждении межпозвонковых дисков (МПД) в зависимости от способа их введения.

Материалы и методы.

Исследование проведено на 60 взрослых крысах-самцах массой 350-400 г. У всех животных моделировался физиологический изгиб позвоночника человека путем резекции хвоста на уровне Сс_XX-XI и фиксирования образовавшейся культи под кожу спины краниальнее люмбально-сакрального сочленения. Животным первой группы на 60 день моделирования патологии инъекционно вводили 5x10⁵ культивированных ММСК в объеме 0,1 мл непосредственно в поврежденный диск.

Животным второй группы вводили то же количество ММСК на коллагеновой губке, которую укладывали на поврежденный диск в сформированное из мягких тканей хвоста ложе. Контролем служили животные, которым моделировали дегенеративно-дистрофическое повреждение МПД без каких-либо последующих вмешательств. Терапевтический эффект оценивали на 30 сутки после введения ММСК при помощи гистологических методов исследования. Манипуляции проводили в соответствии с «Общими принципами экспериментов на животных», одобренными II Национальным конгрессом по биоэтике (20.09.2004 г., Киев, Украина).

Результаты.

Микроскопически на 60 сут. моделирования патологии в краевых отделах фиброзного кольца (ФК) наблюдались расслоение и фрагментация пучков коллагеновых волокон, обширные трещины и щели, снижение плотности фиброхондроцитов, их отсутствие на участках вокруг щелей. В пульпозном ядре плотность нотохордальных клеток тоже была снижена, обнаруживалось большое количество лизированных клеток. При этом у животных, которым ММСК были введены на коллагеновой губке, определялось частичное восстановление структуры МПД: ФК имело пластинчатую организацию без трещин и щелей с плотными пучками коллагеновых волокон, по ходу и внутри которых располагались фибробластоподобные вытянутые клетки с овоидными ядрами. При этом центральные участки ФК, по своей локализации соответствующие расположению трещин на гистологических препаратах животных при моделировании патологии, оставались бесклеточными. Ход пучков коллагеновых волокон нарушен не был, волокна располагались радиально.

Со стороны пульпозного ядра и тел позвонков выраженных изменений найдено не было. В гистологических препаратах МПД животных, которым ММСК вводили инъекционным путем, также присутствовали признаки регенерации тканей диска. Но в большинстве случаев в месте введения суспензии клеток отсутствовала характерная для МПД пластинчатая структура ФК. Вместо этого кольцо было представлено фиброзной тканью. У животных контрольной группы характерная для МПД морфология сохранялась, но при этом сохранялись и признаки его дегенеративно-дистрофического повреждения: расслоение пластин коллагеновых волокон, сниженная плотность фиброхондроцитов в ФК, наличие участков полного отсутствия клеток в нем, фрагментация синцития и сниженная плотность нотохордальних клеток в пульпозном ядре.

Таким образом, спустя месяц после локального введения ММСК в дегенеративно измененный межпозвонковый диск обнаруживаются достаточно четкие признаки восстановления его структуры. При этом оптимальным из исследованных нами способов введения следует считать менее травматичный способ введения на носителе. Вероятней всего, при инъекционном введении ММСК происходит существенное травматическое повреждение коллагеновых волокон ФК, что в свою очередь сказывается на дальнейшем ходе регенерации его структуры.


Юхта М.С., Волкова Н.А., Гончарук Е.И., Грищенко В.И.
Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков, Украина