Сравнительная оценка эффективности системного и локального введения мезенхимальных стволовых клеток при экспериментальной нейропатии

Цель исследования. Сравнить влияние системного и локального введения мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани (МСК ЖТ) в дозе 1 × 106 клеток/кг на ноцицептивную чувствительность крыс и структурные изменения седалищного нерва и периневральных тканей травмированной конечности в экспериментальной модели периферической нейропатии (НП) седалищного нерва.
Материалы и методы. У 26 крыс-самцов линии Wistar осуществили моделирование периферической нейропатии методом аксотомии седалищного нерва. На 7-е сутки экспериментальным животным провели системную либо локальную трансплантацию МСК ЖТ в дозе 1 × 10⁶ клеток/кг. Проведена оценка ноцицептивных реакций на механический и термический стимулы в течение 90 суток после системной либо локальной трансплантации МСК ЖТ. Tакже проведен анализ гистоструктуры седалищного нерва и окружающих тканей.
Результаты. Системное введение МСК ЖТ в дозе 1 × 10⁶ клеток/кг крысам с аксотомией седалищного нерва приводило к увеличению порога ноцицептивной реакции (ПНР) на 17,1 % без влияния на латентный период ноцицептивной реакции (ЛПНР). Локальное введение МСК ЖТ в эквивалентной дозе способствовало полному восстановлению ПНР и ЛПНР к 21-м суткам исследования, а также снижению воспалительной реакции в мягких тканях прооперированной задней лапы подопытных животных.
Заключение. Внутримышечное введение МСК ЖТ в область аксотомии седалищного нерва крыс значительно превышало по эффективности системное введение эквивалентной дозы клеточного трансплантата. Данный способ введения представляется более целесообразным для дальнейших исследований механизмов антиноцицептивных и репаративных эффектов МСК ЖТ.

1. Scholz J, Finnerup NB, Attal N, et al. The IASP classification of chronic pain for ICD-11: chronic neuropathic pain. Pain. 2019;160(1):53-59. DOI: https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000001365

2. Finnerup NB, Kuner R, Jensen TS. Neuropathic pain: from mechanisms to treatment. Physiol Rev. 2021;101(1):259-301. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00045.2019

3. Smith BH, Hébert HL, Veluchamy A. Neuropathic pain in the community: prevalence, impact, and risk factors Pain. 2020;161 Suppl 1:S127-S137. DOI: https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000001824

4. Sacerdote P, Niada S, Franchi S, et al. Systemic administration of human adipose-derived stem cells reverts nociceptive hypersensitivity in an experimental model of neuropathy. Stem Cells Dev. 2013;22(8):1252-1263. DOI: https://doi.org/10.1089/scd.2012.0398

5. Guo W, Wang H, Zou S, et al. Bone marrow stromal cells produce long-term pain relief in rat models of persistent pain. Stem Cells. 2011;29(8):1294-1303. DOI: https://doi.org/10.1002/stem.667

6. Siniscalco D, Giordano C, Galderisi U, et al. Long-lasting effects of human mesenchymal stem cell systemic administration on pain-like behaviors, cellular, and biomolecular modifications in neuropathic mice. Front Integr Neurosci. 2011;5:79. DOI: https://doi.org/10.3389/fnint.2011.00079

7. Naruse K, Sato J, Funakubo M, et al. Transplantation of bone marrow-derived mononuclear cells improves mechanical hyperalgesia, cold allodynia and nerve function in diabetic neuropathy. PLoS One. 2011;6(11):e27458. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0027458

8. Li J, Deng G, Wang H, Yang M, et al. Interleukin-1β pre-treated bone marrow stromal cells alleviate neuropathic pain through CCL7-mediated inhibition of microglial activation in the spinal cord. Sci Rep. 2017;7:42260. DOI: https://doi.org/10.1038/srep42260

9. Ерофеева А.-М.В., Жаворонок И.П., Антипова О.А., Счастная Н.И., Семёник И.А., Рябцева С.Н., Молчанова А.Ю. Оценка антиноцицептивного действия мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани при экспериментальной периферической нейропатической боли. Новости хирургии. 2021;29(5):527-534. DOI: https://dx.doi.org/10.18484/2305-0047.2021.5.527

10. Ерофеева А.-М.В., Молчанова А.Ю. Влияние трансплантации аллогенных мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани на ноцицептивные реакции и параметры походки крыс с экспериментальной периферической нейропатией. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2022;19(4):404-412. DOI: https://doi.org/10.29235/1814-6023-2022-19-4-404-412

11. Deuis JR, Dvorakova LS, Vetter I. Methods Used to Evaluate Pain Behaviors in Rodents. Front Mol Neurosci. 2017;10:284. DOI: https://doi.org/10.3389/fnmol.2017.00284

12. Huh Y, Ji RR, Chen G. Neuroinflammation, Bone Marrow Stem Cells, and Chronic Pain. Front Immunol. 2017;8:1014. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.01014

13. Ruhl T, Corsten C, Beier JP, Kim BS. The immunosuppressive effect of the endocannabinoid system on the inflammatory phenotypes of macrophages and mesenchymal stromal cells: a comparative study. Pharmacol Rep. 2021;73(1):143-153. DOI: https://doi.org/10.1007/s43440-020-00 166-3