ВОССТАНОВЛЕНИЕ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ ПОСЛЕ ЛОКАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК ПРИ КОМПРЕССИОННОЙ ТРАВМЕ МЯГКИХ ТКАНЕЙ

В настоящее время остаются нерешенными вопросы регенерации скелетной мышечной ткани после компрессионной травмы. Вариантом решения данной проблемы может быть разработка клеточных препаратов, обладающих способностью стимулировать репаративную регенерацию скелетной мышечной ткани [1].

С целью определения возможности восстановления сократительной способности скелетных мышц после локального введения геля гиалуроновой кислоты с мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками (ММСК) у белых беспородных крыс методом статической (в течение 7 часов) локальной компрессии мышц голени задней конечности моделировали компрессионную травму. Через 2 часа после декомпрессии в область сдавливаемой мышцы шприцем веерно вводили гель гиалуроновой кислоты (Hyalift 3,5 «Aestetic Dermal S.L.», Испания) с ММСК в объеме 0,5 мл (1,5×10⁶ клеток). Клеточный препарат предоставлен ООО «Покровский банк стволовых клеток» (Санкт-Петребург). Животным в контрольной группе вводили гель гиалуроновой кислоты в эквивалентном объеме. В качестве средств общей терапии всем животным внутрибрюшинно однократно вводили  раствор Рингера (2 мл/кг массы тела животного) и 4% раствор натрия гидрокарбоната в объеме 0,5 мл. Изометрическую силу напряжения мышц вызывали стимуляцией седалищного нерва и оценивали с помощью прибора измерения мышечной силы «Chatillon, Columbus Instruments» (США) со снятой пластиной. Рассчитывали индекс силы одиночного мышечного сокращения (СМС-О,%), повышение которого свидетельствовало о повышении сократимости мышцы.

Результаты исследования показали, что компрессионная травма приводила к существенному снижению СМС-О (до 7,0±1,1%). К исходу 7 суток посткомпрессионного периода СМС-О у животных в опытной и контрольной группах повышался до 16,1±2,9 и 17,2±3,0 соответственно (р≤0,05). Спустя 14 суток после сдавления мышц голени у животных, которым проводилась локальная имплантация в зону компрессии голени гелевого препарата с ММСК, СМС-О достигал 36,7%, что на 14% (р≤0,05) выше, чем при использовании геля гиалуроновой кислоты без клеточной суспензии.

Через 28 суток после компрессии отмечалось дальнейшее повышение сократительной способности мышц во всех исследуемых группах с разной выраженностью функционального восстановления. При имплантации в зону компрессии геля гиалуроновой кислоты тензометрический показатель функционального восстановления силы мышечного сокращения на одиночный стимул достигал 33%.  Локальная имплантация в зону компрессии суспензии ММСК в геле гиалуроновой кислоты СМС-О достигал 47,5%, что существенно (на 15%, р≤0,05) выше, чем при использовании геля гиалуроновой кислоты без клеточной суспензии.

Таким образом, в условиях локальной имплантации культивированных ММСК в составе гелевого носителя к исходу 28 суток после травмы достигается в среднем двукратный прирост функционального восстановления поврежденных скелетных мышц по сравнению с травмированными животными, которым применяли гель гиалуроновой кислоты без ММСК. Эффект повышения сократительной способности мышц в области компрессии под влиянием ММСК объясняется паракринным эффектом, заключающимся в балансированной продукцией цитокинов имплантированными клетками в область повреждения. Это приводит к оптимизации воспалительной реакции, развивающейся в ответ на механическое разрушение и ишемическое повреждение клеток, сопровождающихся активацией протеолиза и свободно-радикальных реакций [2].     

Литература

1.  Liang X, Ding Y, Zhang Y, Tse H, Lian Q. Paracrine mechanisms of mesenchymal stem cell-based therapy: current status and perspectives. Cell Transplant. 2014; 23: 1045–1059.
2.  Tidball J.G, Villalta S.A. Regulatory interactions between muscle and the immune system during muscle regeneration. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2010; 298 (5): 1173–1187.