Inflammation in myocardial injury: mesenchymal stem cells as potential immunomodulators

Abstract

Ischemic heart disease is a growing worldwide epidemic. Improvements in medical and surgical therapies have reduced early mortality after acute myocardial infarction and increased the number of patients living with chronic heart failure. The irreversible loss of functional cardiomyocytes puts these patients at significant risk of ongoing morbidity and mortality after their index event. Recent evidence suggests that inflammation is a key mediator of postinfarction adverse remodeling in the heart. In this review, we discuss the cardioprotective and deleterious effects of inflammation and its mediators during acute myocardial infarction. We also explore the role of mesenchymal stem cell therapy to limit secondary injury and promote myocardial healing after myocardial infarction.

Targeted temperature management at 33°C or 36℃ induces equivalent myocardial protection by inhibiting HMGB1 release in myocardial ischemia/reperfusion injury

“…The interaction between extracellular HMGB1 and Toll-like receptor 4 enhances the inflammatory response to myocardial damage after I/R by activating the release of pro-inflammatory cytokines, such as TNF-α from macrophage/monocytes [ 20 ]. TNF-α influences the production of other pro-inflammatory cytokines, such as IL-1 β and IL-6, resulting in a negative cycle of pro-inflammatory cytokine production and aggravation of injury after myocardial infarction [ 43 , 44 ]. We also demonstrated that TTM attenuated myocardial I/R-induced apoptosis.…”

CD73 positive adipose derived mesenchymal stem cells enhance cardiac repair with experimental myocardial infarction by promoting angiogenesis

“…The analysis of the effects of MSC transplantation in the treatment of myocardial injury was mainly focused on cytokine secretion and the differentiation ability of transplanted cells [41]. Clearly, transplantation of ADMSCs triggers multiple mechanisms that collectively improve heart function.…”

Some pro- and anti-inflammatory cytokines, their genetic polymorphism and postinfarct cardiac remodeling

“…Таким образом, данный механизм приводит к высвобождению различных провоспалительных медиаторов (цитокины и хемокины), вызывая интенсивную воспалительную реакцию, направленную на утилизацию инфарцированного участка сердца от погибших клеток, фрагментов межклеточного матрикса, тем самым создавая необходимые условия для регенерации миокарда [10,11]. Вместе с тем, при переходе от фазы воспаления к фазе репарации множество иммунных клеток начинают принимать участие в подавлении и сдерживании воспалительной реакции путем секреции противовоспалительных медиаторов, таких как IL-10, трансформирующий фактор роста-β (TGF-β) и сосудистого эндотелиального фактора роста [10][11][12]. Все этапы ПРС, начиная с гибели кардиомиоцитов, воспаления (характеризующегося активацией макрофагов, рекрутированием нейтрофилов, моноцитов, тучных клеток) и последующей деградации внеклеточного матрикса с формированием грануляционной ткани, строго регулируются цитокинами, хемокинами и факторами роста.…”

“…В индукции повреждения сосудистой стенки важная роль отводится таким провоспалительным цитокинам, как IL-1β, IL-6, IL-8 и трансформирующий фактор роста-α (TNF-α), которые стимулируют продукцию кардиомиоцитами межклеточных молекул адгезии, направляя в атеросклеротическую бляшку клетки общевоспалительного назначения (макрофаги, нейтрофильные гранулоциты). При этом запускаются процессы дестабилизации атеросклероза коронарных артерий путем активации воспаления в атероме [11,12]. Каскаду индукторов воспаления противостоит система защиты эндотелия, связанная с выработкой противовоспалительных цитокинов, таких как TGF-β, IL-10, IL-4 [5].…”