Влияние криоконсервирования на функциональный статус стволовых кроветворных и мезенхимальных клеток костного мозга животных с аутоиммунной патологией

Abstract

Компонентом реконструктивной терапии аутоиммунных заболеваний (АИЗ) является применение криоконсервированного аутологичного костного мозга (КМ). Эффективность использования КМ определяется степенью сохранности его стволовых кроветворных и мезенхимальных клеток (СКК и МСК). Данный факт определяет необходимость разработки оптимальных режимов криоконсервирования КМ доноров с АИЗ. В работе был оценен функциональный статус СКК и МСК костного мозга мышей с адъювантным артритом (АА), инициированным введением полного адъюванта Фрейнда. Костный мозг мышей линии СВА/Н на 14-е сутки АА (хроническая стадия) и КМ здоровых животных криоконсервировали под защитой диметилсульфоксида. Содержание СКК различной степени дифференцировки определяли методом селезеночного колониеобразования in vivo на 8-е (КОЕс-8) и 14-е (КОЕс-14) сутки. Функциональную активность МСК в КМ исследовали в условиях in vitro по содержанию колониеобразующих единиц фибробластов (КОЕф). Установлен факт изменения функционального потенциала кроветворных предшественников КМ разного уровня дифференцировки (КОЕс-8, КОЕс-14) и их стромального микроокружения (КОЕф) в период клинической манифестации АА. Установлено, что после криоконсервирования клеток КМ животных с АА с 7% ДМСО функциональный потенциал КОЕс и КОЕф был аналогичным показателям КМ здоровых животных, криоконсервированного с 10% ДМСО.

Компонентом реконструктивної терапії аутоімунних захворювань (АІЗ) є застосування кріоконсервованого аутологічного кісткового мозку (КМ). Ефективність використання КМ визначається ступенем збереженості його стовбурових кровотвірних і мезенхімальних клітин (СКК і МСК). Даний факт визначає необхідність розробки оптимальних режимів кріоконсервування КМ донорів із АІЗ. У роботі оцінено функціональний статус СКК і МСК кісткового мозку мишей із ад'ювантним артритом (АА), ініційованим введенням повного ад'юванта Фрейнда. Кістковий мозок мишей лінії СВА/Н на 14-у добу АА (хронічна стадія) і здорових тварин кріоконсервували під захистом диметилсульфоксиду. Вміст СКК різного ступеня диференціювання визначали методом селезінкового колонієутворювання in vivo на 8-у (КУОс-8) і 14-у (КУОс-14) добу. Функціональну активність МСК у КМ досліджували в умовах in vitro за вмістом колонієутворюючих одиниць фібробластів (КУОф). Встановлено факт зміни функціонального потенціалу кровотвірних попередників КМ різного рівня диференціювання (КУОс-8, КУОс-14) та їх стромального мікрооточення (КУОф) у період клінічної маніфестації АА. Встановлено, що після кріоконсервування клітин КМ тварин з АА під захистом 7% ДМСО функціональний потенціал КУОс і КУОф був аналогічним показникам КМ здорових тварин, кріоконсервованого з 10% ДМСО.

The application of cryopreserved autologous bone marrow (BM) is the reconstructive therapy tool for autoimmune diseases (AIDs). The BM use efficiency is determined by preservation rate of its hematopoietic and mesenchymal stem cells (HSCs and MSCs, respectively). This fact determines the need to design the optimal cryopreservation regimens for the BM of AIDs donors. Here we assessed a functional status of bone marrow HSCs and MSCs of mice with adjuvant arthritis (AA), initiated by Freund's complete adjuvant administration. The bone marrow of CBA/H mice to day 14 of AA (chronic stage) and that of healthy animals were cryopreserved under dimethyl sulfoxide protection. The content of HSCs of various differentiation extent was determined by spleen colony formation in vivo to days 8 (CFU-S-8) and 14 (CFU-S-14). Functional activity of MSCs in BM was studied in vitro by the content of fibroblast colony forming units (CFU-F). There was established the fact of altering the functional potential of hematopoietic progenitor cells of BM of various differentiation levels (CFU-S-8, CFU-S-14) and their stromal microenvironment (CFU-F) during clinical manifestation of AA. After cryopreservation of AA animals' BM cells with 7% DMSO a functional potential of CFU-S and CFU-F was established to be similar to the healthy animals' BM, cryopreserved with 10% DMSO. The cryopreserved with the proposed regimen autologous BM may be used for a targeted recovery of lymphohemopoietic system in AA animals.