Вплив трансплантації мезенхімальних стромальних клітин на обмін монооксиду азоту в соматосенсорній корі щурів при ішемії-реперфузії
DOI:
https://doi.org/10.63341/ijmmr/1.2025.78Ключові слова:
церебральна ішемія, Вартонові драглі, лізат, цитиколін, NO-синтазаАнотація
Однією з причин інсульту є гостре порушення мозкового кровообігу, яке починається з утворення гострого дефіциту енергії нейронів, активації «ішемічного каскаду» та нітрозативного стресу. Реактивні форми азоту, зокрема оксид азоту та пероксинітрит, відіграють центральну роль у пошкодженні тканин. Пошук нових терапевтичних стратегій для боротьби з цими процесами залишається актуальним. Метою цього дослідження було оцінити вплив трансплантації мезенхімальних стромальних клітин різного походження, їх лізатів та цитиколіну на метаболізм оксиду азоту в соматосенсорній корі очей за допомогою моделі ішемії-реперфузії. Експериментальна модель була створена з використанням 126 щурів, яким проводилась двостороння 20-хвилинна оклюзія внутрішніх сонних артерій з подальшою реперфузією. Тварин було розділено на групи відповідно до введених речовин: мезенхімальні стромальні клітини, отримані з Вартонових драглів пуповини людини, жирової тканини людини та щура, ембріональні фібробласти щура, лізат мезенхімальних стромальних клітин Вартонових драглів, цитиколін. На 7-й і 14-й день після лікування було проаналізовано показники метаболізму оксиду азоту в соматосенсорній корі головного мозку після ішемії-реперфузії. Результати продемонстрували, що трансплантація мезенхімальних стромальних клітин з Вартонових драглі людської пуповини та фетальних фібробластів щурів, а також введення цитиколіну значно змінили загальну активність оксиду азоту синтетази протягом спостережуваних періодів. Було виявлено, що мезенхімальні стромальні клітини, отримані з Вартонових драглів людини, особливо в поєднанні з цитиколіном, зменшували нітрозативний стрес. Таким чином, модель ішемії-реперфузії викликала дисбаланс у функціонуванні системи оксиду азоту. Найбільший захисний ефект спостерігався при трансплантації мезенхімальних стромальних клітин з Вартонових драглів з пуповини людини, які ефективно захищали нейрони від нітрозативного стресу, подібно до цитиколіну.
Отримано: 17.09.2024 | Переглянуто: 03.02.2025 | Прийнято: 27.05.2025
Посилання
Chavda V, Chaurasia B, Garg K, Deora H, Umana GE, Palmisciano P, et al. Molecular mechanisms of oxidative stress
in stroke and cancer. Brain Disord. 2022;5:100029. DOI: 10.1016/j.dscb.2021.100029
Arfin S, Jha NK, Jha SK, Kesari KK, Ruokolainen J, Roychoudhury S, et al. Oxidative stress in cancer cell metabolism.
Antioxidants. 2021;10(5):642. DOI: 10.3390/antiox10050642
García-Sánchez A, Miranda-Díaz AG, Cardona-Muñoz EG. The role of oxidative stress in physiopathology and
pharmacological treatment with pro- and antioxidant properties in chronic diseases. Oxid Med Cell Longev.
;2020:2082145. DOI: 10.1155/2020/2082145
Wu L, Xiong X, Wu X, Ye Y, Jian Z, Zhi Z, et al. Targeting oxidative stress and inflammation to prevent ischemiareperfusion injury. Front Mol Neurosci. 2020;13:28. DOI: 10.3389/fnmol.2020.00028
Piacenza L, Zeida A, Trujillo M, Radi R. The superoxide radical switch in the biology of nitric oxide and peroxynitrite.
Physiol Rev. 2022;102(4):1881–906. DOI: 10.1152/physrev.00005.2022
Li C, Sun T, Jiang C. Recent advances in nanomedicines for the treatment of ischemic stroke. Acta Pharm
Sin B. 2021;11(7):1767–88. DOI: 10.1016/j.apsb.2020.11.019
Shehjar F, Maktabi B, Rahman ZA, Bahader GA, James AW, Naqvi A, et al. Stroke: Molecular mechanisms and
therapies: Update on recent developments. Neurochem Int. 2023;162:105458. DOI: 10.1016/j.neuint.2022.105458
Li T, Zhu GH. Research progress of stem cell therapy for ischemic stroke. Ibrain. 2021;7(3):245–56. DOI: 10.1002/
j.2769-2795.2021.tb00088.x
Chan MKS, Nalapko Y. Ageing brain and neurodegeneration: Preventive and regenerative medicine. In: Trukhanov A,
Chan MKS, editors. Handbook of anti-aging medicine. London: European Wellness Academy; 2023. P. 329–63.
Li W, Shi L, Hu B, Hong Y, Zhang H, Li X, et al. Mesenchymal stem cell-based therapy for stroke: Current understanding
and challenges. Front Cell Neurosci. 2021;15:628940. DOI: 10.3389/fncel.2021.628940
Ntege EH, Sunami H, Shimizu Y. Advances in regenerative therapy: A review of the literature and future directions.
Regen Ther. 2020;14:136–53. DOI: 10.1016/j.reth.2020.01.004
Wu X, Jiang J, Gu Z, Zhang J, Chen Y, Liu X. Mesenchymal stromal cell therapies: Immunomodulatory properties and
clinical progress. Stem Cell Res Ther. 2020;11(1):345. DOI: 10.1186/s13287-020-01855-9
Konovalov S, Moroz V, Yoltukhivskyi M, Gadzhula N, Deryabina O, Kordium V. Comparative effects of mesenchymal
stromal cells of various origins and sources on biochemical parameters in the hippocampus of rats during cerebral
ischemia-reperfusion. Cell Organ Transpl. 2024;12(2):118–25. DOI: 10.22494/cot.v12i2.169
Konovalov S, Moroz V, Yoltukhivskyi M, Gadzhula N, Stelmashchuk A. The influence of mesenchymal stromal cells of
different genesis on energy metabolism in the rat somatosensory cortex during ischemia-reperfusion. East Ukr Med
J. 2024;12(3):642–50. DOI: 10.21272/eumj.2024;12(3):642-650
European Council. European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and
Other Scientific Purposes [Internet]. 1986 March 18 [cited 2024 September 10]. Available from: https://rm.coe.
int/168007a67b
Law of Ukraine No. 3447-IV. On the Protection of Animals from Cruelty [Internet]. 2006 February 21 [cited 2024
September 10]. Available from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15#Text
Chen Y, Peng D, Li J, Zhang L, Chen J, Wang L, et al. A comparative study of different doses of bone marrow-derived
mesenchymal stem cells improve post-stroke neurological outcomes via intravenous transplantation. Brain Res.
;1798:148161. DOI: 10.1016/j.brainres.2022.148161
Hula NM, Kosiakova HV, Berdyschev AH. (2007). The effects of n-stearoylethanolamine on the NO-synthase pathway
of NO generation in the aorta and heart of streptozotocin-induced diabetic rats. Ukr Bioch J. 2007;79(5):153–8.
Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol
Chem. 1951;193(1):265–75. DOI: 10.1016/S0021-9258(19)52451-6
Yatsenko K, Lushnikova I, Ustymenko A, Patseva M, Govbakh I, Kyryk V, et al. Adipose-derived stem cells reduce
lipopolysaccharide-induced myelin degradation and neuroinflammatory responses of glial cells in mice. J Pers
Med. 2020;10(3):66. DOI: 10.3390/jpm10030066
Liu Q, Sorooshyari SK. Quantitative and correlational analysis of brain and spleen immune cellular responses
following cerebral ischemia. Front Immunol. 2021;12:617032. DOI: 10.3389/fimmu.2021.617032
Lapi D, Vagnani S, Sapio D, Mastantuono T, Boscia F, Pignataro G, et al. Effects of bone marrow mesenchymal stem
cells (BM-MSCs) on rat pial microvascular remodeling after transient middle cerebral artery occlusion. Front Cell
Neurosci. 2015;9:329. DOI: 10.3389/fncel.2015.00329
Wang SS, Jia J, Wang Z. Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles suppresses iNOS expression and
ameliorates neural impairment in Alzheimer’s disease mice. J Alzheimers Dis. 2017;61(3):1005–13. DOI: 10.3233/
JAD-170848
Soria B, Martin-Montalvo A, Aguilera Y, Mellado-Damas N, López-Beas J, Herrera-Herrera I, et al. Human
mesenchymal stem cells prevent neurological complications of radiotherapy. Front Cell Neurosci. 2019;13:204.
DOI: 10.3389/fncel.2019.00204
Li Y, Dong Y, Ran Y, Zhang Y, Wu B, Xie J, et al. Three-dimensional cultured mesenchymal stem cells enhance repair
of ischemic stroke through inhibition of microglia. Stem Cell Res Ther. 2021;12(1):358. DOI: 10.1186/s13287-021-
-4
Wang Y, Jiang J, Fu X, Zhang J, Song J, Wang Y, et al. Fe3O4@polydopamine nanoparticle-loaded human umbilical
cord mesenchymal stem cells improve the cognitive function in Alzheimer’s disease mice by promoting hippocampal
neurogenesis. Nanomedicine. 2022;40:102507. DOI: 10.1016/j.nano.2021.102507
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Serhii Konovalov, Mykhaylo Yoltukhivskyy, Nataliia Gadzhula
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
