Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук 1 , Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины Министерства науки и высшего образования РФ, Институт молекулярной патологии и патоморфологии 2 , АО Медицинский центр «Авиценна» 3 , г. Новосибирск, Российская Федерация Цель. Изучить результаты применения экстрацеллюлярных микровезикул мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костномозгового происхождения крысы (ЭМВ) для регенерации дефекта костной ткани кроликов, а также получить данные о сохранности ЭМВ в тканях после их введения. Материал и методы. В проксимальных мыщелках большеберцовой кости беспородных кроликов создавали дефект диаметром 2 мм и глубиной 4 мм. На левой конечности дефект заполняли физиологическим раствором, на правой конечности в дефект вводили 50 мкг ЭМВ. Результаты. К 12-м суткам в контроле у всех кроликов сохранялся дефект в костной ткани с формирующимися костными структурами и грубым толстым рубцом на границе с неповрежденными участками. После введения ЭМВ в большинстве случаев повреждение кости не было найдено, рубец был тонким, с упорядоченными структурами межклеточного матрикса. Спустя 12 суток после применения ЭМВ, меченных Vybrant ® CM-Dil, в надкостнице и рядом с ней, костном мозге, сосудах костной ткани были найдены единичные, очень мелкие, пылевидные объекты, флюоресцирующие красным цветом на фоне применения фильтра для родамина. Иногда был отмечен четкий красный оттенок включений в крупных клеточных элементах-макрофагах. К 21-му дню справа (опыт) в 4 случаях из 5 на месте дефекта костной ткани были найдены только структуры рубца, тогда как слева (контроль)-только в 2 наблюдениях из 5. Заключение. Предварительные результаты применения ЭМВ для регенерации дефекта костной ткани в эксперименте свидетельствуют о более быстром заживлении, увеличении частоты успешной регенерации поврежденной кости и формировании менее грубой костной мозоли. У кроликов ЭМВ присутствуют в тканях в месте применения не менее 12 суток. Часть введенных ЭМВ оказывается в макрофагах. Ключевые слова: костная ткань, регенерация костной ткани, экстрацеллюлярные микровезикулы, макрофаги, люминесцентная микроскопия Objective. To study the results of application extracellular microvesicles from rat multipotent mesenchymal stromal cells of the bone marrow origin (EMV) for the regeneration of rabbit bone defects, as well as to obtain data about the EMV preservation after their introduction into tissues. Methods. The bone defect (2 mm diameter and 4 mm depth) was created in the proximal condyles of the outbred rabbit tibia. On the left limb the bone defect was filled with saline, on the right-the 50 μ g EMV were introduced into defect. Results. By the 12 th day all control rabbits had retained a defect in the bone tissue with forming bone structures and hypertrophiс scar in the border with intact areas. In the most cases after the EMV introduction, no bone damage was found; the scar was thin with ordered structures of the interc...

No abstract

The possibility of formation of lymphatic vessels after introduction of autologous bone marrow-derived multipotent mesenchymal stromal cells transfected with GFP gene into thrombosed femoral vein was studied by fluorescent microscopy. Vascular thrombosis caused by ligation of the great vein with subsequent injection of thrombin solution was accompanied by blockade of regional lymph flow. The cells injected into thrombosed vein directly participate in the formation of new lymphatic vessels in the paravasal tissue surrounding the vein, its tissue region, and around regional lymph nodes. This is seen from bright specific fluorescence of individual cells in the walls of lymphatic vessels and all vascular layers and valves in UV light.

Autologous multipotent mesenchymal stromal cells (MMSC) of bone marrow origin with transfected GFP gene and additionally stained cell membranes were injected to rats through the skin in the projection of ligated femoral vein. The results were evaluated by fluorescent microscopy. No signs of MMSC incorporation into the wall of ligated vessel or reorganized collaterals were detected. Angiogenesis processes involving MMSC were detected in experimental rats within just 4 days and progressed until week 2 postinjection, mainly in granulations at the site of surgical intervention and the cicatrix forming there. Injected MMSC completely formed all tunics of the new vessels and incorporated in the vessels forming from the recipient cells. MMSC and the objects created from them were gradually eliminated with participation of macrophages and replaced by structures formed from the recipient cells.

The peculiarities of tissue sclerosis after injection of autologous bone marrow multipotent mesenchymal stromal cells transfected with GFP gene and stained with Vybrant CM-Dil cell membrane dye were studied by light microscopy with luminescence. The surgical intervention consisting in ligation of the great vein was followed by tissue sclerotic transformation caused by direct damage and chronic inflammation caused by the presence of slowly resorbed ligature. Injection of stromal cells after this intervention led to formation of more extensive scar. This can attest to the possibility of stromal cells differentiation into connective tissue cells, fibroblasts, and stimulation of proliferation and collagen synthesis by host fibroblasts. A decrease in the volume of dense fibrous connective tissue due to scar reorganization at latter terms cannot not excluded.

To date, the association of an imbalance of the intestinal microbiota with various human diseases, including both diseases of the gastrointestinal tract and disorders of the immune system, has been shown. However, despite the huge amount of accumulated data, many key questions still remain unanswered. Given limited data on the composition of the gut microbiota in patients with ulcerative colitis (UC) and irritable bowel syndrome (IBS) from different parts of Siberia, as well as the lack of data on the gut microbiota of patients with bronchial asthma (BA), the aim of the study was to assess the biodiversity of the gut microbiota of patients with IBS, UC and BA in comparison with those of healthy volunteers (HV). In this study, a comparative assessment of the biodiversity and taxonomic structure of gut microbiome was conducted based on the sequencing of 16S rRNA genes obtained from fecal samples of patients with IBS, UC, BA and volunteers. Sequences of the Firmicutes and Bacteroidetes types dominated in all samples studied. The third most common in all samples were sequences of the Proteobacteria type, which contains pathogenic and opportunistic bacteria. Sequences of the Actinobacteria type were, on average, the fourth most common. The results showed the presence of dysbiosis in the samples from patients compared to the sample from HVs. The ratio of Firmicutes/Bacteroidetes was lower in the IBS and UC samples than in HV and higher the BA samples. In the samples from patients with intestinal diseases (IBS and UC), an increase in the proportion of sequences of the Bacteroidetes type and a decrease in the proportion of sequences of the Clostridia class, as well as the Ruminococcaceae, but not Erysipelotrichaceae family, were found. The IBS, UC, and BA samples had signif icantly more Proteobacteria sequences, including Methylobacterium, Sphingomonas, Parasutterella, Halomonas, Vibrio, as well as Escherichia spp. and Shigella spp. In the gut microbiota of adults with BA, a decrease in the proportion of Roseburia, Lachnospira, Veillonella sequences was detected, but the share of Faecalibacterium and Lactobacillus sequences was the same as in healthy individuals. A signif icant increase in the proportion of Halomonas and Vibrio sequences in the gut microbiota in patients with BA has been described for the f irst time.

Центр новых медицинских технологий (зав.-проф. А.И. Шевела), Москва, Россия; ФГБУН «Институт химической биологии и фундаментальной медицины» СО РАН, Новосибирск, Россия, 630090 Цель исследования-изучить особенности склеротической трансформации тканей крыс после введения аутологичных мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костномозгового происхождения (АММСККП) на фоне лигирования магистральной вены. Материал и методы. Методами световой микроскопии с применением люминесценции изучали особенности склероза тканей после инъекционного введения АММСККП под кожу в области лигированной бедренной вены у 224 крыс-самцов линии Wag с трансфицированным геном GFP и дополнительно окрашенными Vybrant CM-Dil клеточными мембранами. Результаты. Через 4 нед при лигировании вены без применения АММСККП явления склероза статистически достоверно менее выражены, чем после применения клеточных технологий без нарушения венозного оттока. В отдаленные сроки не исключено уменьшение объема плотной волокнистой соединительной ткани из-за реорганизации рубца. Существует вероятность как дифференцировки АММСККП в клетки соединительной ткани-фибробласты (несмотря на многочисленные данные литературы об антифибротическом эффекте применения клеточных технологий), так и стимуляции пролиферации и синтеза коллагена собственными фибробластами. Возможна стимуляция миграции лейкоцитов к месту инъекции АММСККП как к чужеродным объектам (ДНК белка GFP и сам этот протеин, вирусный вектор внедрения данной ДНК в геном клеток). В этом случае возможно как усиление воспалительной реакции в области сосудов и рассасывающейся лигатуры с потенцированием склеротического процесса, так и дополнительное формирование соединительной ткани в качестве ответной реакции на введение АММСККП для их отграничения, изоляции от организма. Заключение. Хирургическое вмешательство, связанное с перевязыванием магистральной вены, сопровождается склеротической трансформацией тканей, обусловленной прямым повреждением и хроническим воспалением, вызванным присутствием медленно деградируемой лигатуры. Инъекция АММСККП после такой операции приводит к формированию более обширного рубца. Ключевые слова: мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, склероз, фибробласты, флюоресценция фибробластов.

The reaction of various tissues of rats to implantation of polyhydroxyalkanoate films and ultrafine fibers was studied by optic microscopy. Implantation of polyhydroxyalkanoate films into the abdominal cavity caused a peritoneal reaction, leading after 1 month to the formation of fibrous adhesions between polyhydroxyalkanoate and intestinal loops. Under the skin and in the muscle tissue polyhydroxyalkanoate films were encapsulated in a thick fibrous capsule. Implantation of polyhydroxyalkanoate ultrathin fibers led to formation of foreign body granulomas in all tissues with perifocal inflammation and sclerosis of the adjacent tissues. The polymer was fragmented in these granulomas and phagocytosed by macrophages with the formation of giant foreign body cells. Hence, polyhydroxyalkanoate materials implanted in vivo caused chronic granulomatous inflammatory reaction and were very slowly destroyed by macrophages.