Український часопис ветеринарних наук

Мікроскопічні зміни в експериментально ушкоджених м’язах кролів за впливу трансплантованих мезенхімальних стовбурових клітин

Анатолій Мазуркевич, Надія Володимирівна Стадник
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність роботи пов’язана із можливістю штучно коригувати інтенсивність регенерації скелетної м’язової тканини у тварин, що на перспективу істотно вплине на тактику відновлювального лікування м’язових травм. Мета наукового дослідження полягала у визначенні ефективності впливу трансплантованих мезенхімальних стовбурових клітин на відновлювальні процеси в експериментально ушкоджених м’язах кролів. У роботі використано метод гістологічного дослідження мікроскопічних змін в експериментально ушкодженій м’язовій тканині тазової голівки двоголового м’яза стегна кролів. Завдяки мікроскопічним дослідженням процесу регенерації експериментально ушкодженої посмугованої м’язової тканини встановлено, що у тварин після внутрішньом’язового введення алогенних мезенхімальних стовбурових клітин вже на 2 добу досліду навколо створеного дефекту формувалася сполучна тканина. На 4 добу в місці пошкодження м’язової тканини виявляли велику кількість стовбурових клітин у сполучній тканині. На 6 добу в цьому місці відзначали лише відносно невеликі вогнища регенерації м’язової тканини. На 8 добу в цій локації виявлялися лише невеликі вогнищеві скупчення стовбурових клітин. На 10 добу після внутрішньом’язового введення мезенхімальних стовбурових клітин у місці пошкодження з’являлися новоутворені м’язові волокна. На 14 добу після внутрішньом’язового введення мезенхімальних стовбурових клітин у місці пошкодження відзначалися повністю сформовані м’язові волокна та міжм’язова сполучна тканина. У кролів після внутрішньом’язового введення алогенних мезенхімальних стовбурових клітин усі регенераторні процеси проходили активніше за такі у тварин інших дослідних груп і повністю завершувалися на 14 добу досліду. Практичною цінністю отриманих результатів є з’ясування закономірностей розвитку репаративних процесів в ушкодженій ділянці м’яза та визначення ефективності використання трансплантованих алогенних мезенхімальних стовбурових клітин у стимуляції відновлювальних процесів, що важливо враховувати в лікуванні м’язових травм із застосуванням регенеративної терапії

Ключові слова

клітинна інженерія; регенерація; двоголовий м’яз стегна; травма; скелетна мускулатура; гістологічні методи

ЦИТУВАТИ
Mazurkevich, A., & Stadnyk, N. (2023). Microscopic changes in experimentally damaged rabbit muscles under the influence of transplanted mesenchymal stem cells. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 14(2), 96-111. https://doi.org/10.31548/veterinary2.2023.96
Використані джерела

[1] Almeida, F.G., Nobre, Y.T.D., Leite, K.R., & Bruschini, H. (2010). Autologous transplantation of adult adipose stem cells into the wall of the rabbit urethra. International Urogynecology Journal and Pelvic Floor Disfunction, 21(6), 743-748. doi: 10.1007/s00192-009-1090-8.

[2] Antosyuk, G.S. (2017). Hygienic help until the dawn of laboratory creatures. Mykolaiv: Mykolaiv National Agrarian University.

[3] Arnhold, S., Elashry, M.I., Klymiuk, M.C., & Wenisch, S. (2019). Biological macromolecules and mesenchymal stem cells: basic research for regenerative therapies in veterinary medicine. International Journal of Biological Macromolecules, 123, 889-899. doi: 10.1016/j. ijbiomac.2018.11.158.

[4] Barretto, L.S.S., Lessio, C., Nakamura, A.N.S., Lo Turco, E.G., da Silva, C.G., Zambon, J.P., Gozzo, F.C., Pilau, E.J., &  de Almeida, F.G. (2014). Cell kinetics, DNA integrity, differentiation and lipid fingerprint analysis of rabbit fat-derived stem cells. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Animal, 50(9), 831-839. doi: 10.1007/s11626-014-9782-x.

[5] De Lima Santos, A., Silva, C.G.D., de Sá Barretto, L.S., Franciozi, C.E.D.S., Tamaoki, M.J.S., de Almeida, F.G., & Faloppa, F. (2019). Biomechanical evaluation of tendon regeneration with fatty stubber cells. Journal of Veterinary Internal Medicine, 37(6), article number 24182. doi: 10.1002/jor.24182.

[6] Directives 2010/63/EU of the European parliament and of the council of 22 September 2010 “On the protection of animals used for scientific purposes”. (September, 2010). Retrieved from http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:276:0033:0079:En:PDF.

[7] El-Husseiny, H.M., Mady, E.A., Helal, M.A.Y., & Tanaka, R. (2022). The pivotal role of stem cells in veterinary regenerative medicine and tissue engineering. Veterinary Science, 9(11), article number 648. doi: 10.3390/vetsci9110648.

[8] Grogan, S., Kopcow, J., & D’Lima, D. (2022). Challenges facing the translation of embryonic stem cell therapy for the treatment of cartilage lesions. Stem Cells Translational Medicine, 11(12), 1186-1195. doi: 10.1093/stcltm/szac078.

[9] Harman, R., Carlson, K., Gaynor, J., Gustafson S., Dhupa, S., Clement, K., Hoelzler, M., McCarthy, T., Schwartz, Р., & Adams, С. (2016). A prospective, randomized, masked, and placebo-controlled efficacy study of intraarticular allogeneic adipose stem cells for the treatment of osteoarthritis in dogs. Frontiers in Veterinary Science, 3, article number 81. doi: 10.3389/fvets.2016.00081.

[10] Hoffman, A., & Dow, S. (2016). Concise review: Stem cell trials using companion animal disease models. Stem Cells, 34(7), 1709-1729. doi: 10.1002/stem.2377.

[11] Ivanovska, A., Wang, M., Arshaghi, T.E., Shaw, G., Alves, J., Byrne, A., Butterworth, S., Chandler, R., Cuddy, L., Dunne, J., Guerin, S., Harry, R., McAlindan, A., Mullins, R.A., & Barry, F. (2022). Manufacturing mesenchymal stromal cells for the treatment of osteoarthritis in canine patients: Challenges and recommendations. Frontiers in Veterinary Science, 9, article number 897150. doi: 10.3389/fvets.2022.897150.

[12] Kalamegam, G., Memic, A., Budd, E., Abbas, M., & Mobasheri, A. (2018). A comprehensive review of stem cells for cartilage regeneration in osteoarthritis. Advances in Experimental Medicine and Biology, 1089, 23-36. doi: 10.1007/5584_2018_205.

[13] Kaleka, C.C., Zucconi, E., Vieira, T.D.S., Secco, M., Ferretti, M., & Cohen, M. (2018). Evaluation of various commercial hyaluronic acids as a means of injection of human mesenchymal stem cells of adipose origin. Revista Brasileira de Ortopedia, 53(5), 557-563. doi: 10.1016/j. rboe.2018.07.009.

[14] Kern, S., Eichler, H., Stoeve, J., Klüter, H., & Bieback, K. (2006). Comparative analysis of mesenchymal stem cells of bone marrow, umbilical cord blood or adipose tissue. Stem Cells, 24(5), 1294-301. doi: 10.1634/stemcells.2005-0342.

[15] Mazurkevich, A.I., Malyuk, M.O., Kovpak, V.V., Kharkevich, Yu.O., & Zhurba, V.I. (2010). Stovburov’s cells in veterinary medicine. Kiev: “Komprint”.

[16] McKenzie, E., Clark-Price, S., & Mama, K. (2022). Anesthetic treatment of muscle diseases. Equine Anesthesia and Co-Existing Disease, 159-194. doi: 10.1002/9781119307426.ch8.

[17] Oh, J.H., Chung, S.W., Kim, S.H., Chung, J.Y., & Kim, J.Y. (2014). 2013 Neer award:  Effect of adipose stem cell on improving rotator cuff fat degeneration and healing in a rabbit model. Journal of Shoulder and Elbow Surgery, 23(4), 445-455. doi: 10.1016/j.jse.2013.07.054.

[18] Prišlin, M., Vlahović, D., Kostešić, P., Ljolje, I., Brnić, D., Turk, N, Lojkić, I., Kunić, V., Karadjole, T., & Krešić, N. (2022). An outstanding role of adipose tissue in canine stem cell therapy. Animals (Basel), 12(9), article number 1088. doi: 10.3390/ani12091088.

[19] Romero, J.M., Pressanto, С., Pepe, M., Di Meo, A., & Beccati, F. (2021). Clinical and ultrasonographic findings of a tear of the gastrocnemius muscle and enthesopathy of the origin of the superficial digital flexor muscle in a reining Quarter Horse mare. Equine Veterinary Education, 33(7), 21-28. doi: 10.1111/eve.13257.

[20] Santos, A.L., Silva, C.G., de Sá Barreto, L.S., M.J.S., Pereira, B.F., de Almeida, F.G., & Faloppa, F. (2022). Tratamento da lesão muscular com células-tronco – Estudo experimental em coelhos. Revista Brasileira de Ortopedia, 57(5), 788-794. doi: 10.1055/s-0041-1741447.

[21] Shah, K., Drury, T., Roic, I., Hansen, P., Malin, M., Boyd, R., Sumer, H., & Ferguson, R. (2018). Outcome of allogeneic adult stem cell therapy in dogs suffering from osteoarthritis and other joint defects. International Journal of Stem Cells, 2018, article number 7309201. doi: 10.1155/2018/7309201.

[22] Silva, R., Cohen, M., Matsumoto, M., & Gracitelli, G. (2005).  Assessment of orthopedic injuries assessment of orthopedic injuries in competitive amateur tennis players. Revista Brasileira de Ortopedia, 40(5), 270-279.

[23] Sun, Q., Zhang, L., Xu, T., Ying, J., Xia, B., Jing, H., & Tong, P. (2018). Combined use of adipose derived stem cells and TGF-β3 microspheres promotes articular cartilage regeneration in vivo. Biotechnic & Histochemistry, 93(3), 168-176. doi: 10.1080/10520295.2017.1401663.

[24] Voga, M., & Majdic, G. (2022). Articular cartilage regeneration in veterinary medicine. Advances in Experimental Medicine and Biology, 1401, 23-55. doi: 10.1007/5584_2022_717.