Восстановление микрососудистого русла при трансплантации клеток различных тканей

The method of hemopoetic cells transplantation was suggested for acceleration of reconstruction microcirculation of damaged tissues structures. The investigations made prove that angiogenic effect of bone marrow depends from count of hemopoietic stem cells and independent from endotheliocytes and mast cells.


Цель.

Исследовать восстановление микроциркуляторного русла после введения в ишемизированную зону стволовых клеток.

Материалы и методы.

Экспериментальные исследования выполнены на белых беспородных крысах. Ишемию задней конечности получали путем перевязки и дальнейшей перерезки бедренной артерии крыс. Животных разделяли на три группы в зависимости от вида вводимых клеток. Восстановление микроциркуляции осуществляли путем введения в зону ишемии клеток костного мозга, селезенки и легкого через 10 дней после перерезки артерии, а спустя 12 дней определяли количество вновь образованных капилляров. Контролем во всех случаях служила интактная мышца и контралатеральная конечность с перевязанной артерией, в которую вводили физиологический раствор. Для выявления эндотелиальных клеток срезы толщиной 5 мкм окрашивали на щелочную фосфатазу по методу Гомори. Подсчет количества капилляров в мышце производили в 20 случайных полях зрения площадью 0,017 мм² каждый с последующим пересчетом на 1мм².

Результаты.

В ишемизированную конечность животных вводили одинаковое количество - 10⁷ клеток костного мозга, селезенки, легкого. При этом исходили из того факта, что все эти ткани отличаются по концентрации стволовых кроветворных клеток. Так, в костном мозге 1-3 стволовых клеток приходится на 10⁴ кариоцитов, в селезенке уже на 10⁵, а в периферической крови - основном источнике гемопоэтических стволовых клеток в легких - на 10⁶. Через 12 дней после инъекций клеток различных тканей плотность капилляров во всех случаях достоверно меньше, по сравнению с интактной мышцей. В случае трансплантации миелокариоцитов и клеток селезенки количество сосудов достоверно увеличивается, по сравнению с мышцей, в которую вводили физиологический раствор. В то же время при введении клеток легкого такого эффекта не наблюдается.

Эффективность восстановления микроциркуляторного русла в ишемизированной конечности в целом совпадает с содержанием в тканях стволовых гемопоэтических клеток: после введения взвеси клеток костного мозга - 62,4±10,2 капилляров на 1 мм²; селезенки - 57±10,3 капилляров на 1 мм²; легкого - 39,4±5,7 капилляров на 1 мм²).

Ткани костного мозга и легкого, использованные для получения взвеси трансплантируемых клеток, по нашим данным, не отличаются по количеству сосудов (2,22±0,12 и 2,1±0,19 на 0,01 мм² соответственно), в то время как в селезенке число сосудов значительно меньше - 0,18±0,01 на 0,01 мм². Следовательно, можно предположить, что в сосудах костного мозга и легкого содержится одинаковое количество клеток предшественников-эндотелиоцитов. Однако при трансплантации взвеси клеток легкого, по сравнению с костным мозгом, капилляров образуется меньше. А значит, вряд ли клетки, влияющие на ангиогенез, находятся в сосудах.

Ангиогенез может быть активирован ангиогенными факторами, выделяемыми трансплантируемыми клетками и, прежде всего, тучными. Согласно нашим исследованиям наибольшее количество тучных клеток содержится в костном мозге 379000 на 10⁷ клеток, меньше в легких - 149000 на 10⁷ клеток, и минимальное количество в селезенке - 48000 на 10⁷ клеток. В то же время при введении в мышцы клеток костного мозга и селезенки образуется практически одинаковое количество капилляров, а значит, тучные клетки оказывают незначительную роль на процесс ангиогенеза.

Таким образом, проведенные исследования больше согласуются с утверждением, что процесс ангиогенеза связан в основном с дифференцировкой истинных стволовых кроветворных клеток в эндотелиоциты, либо эндотелиальные клетки и кроветворные клетки имеют общего предшественника.


Тюменцева Н.В., Юшков Б.Г., Гафарова Р.К.
Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, г. Екатеринбург