Изучение противовоспалительной и иммунотропной активности секретома мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, индуцированных эритропоэтином, вальпроевой кислотой или дексаметазоном in vitro

Цель. Исследовать влияние обработки вальпроевой кислотой, эритропоэтином и дексаметазоном на противовоспалительную и иммуносупрессивную активность секретома мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) жировой ткани в эксперименте in vitro.

Материалы и методы. ММСК выделяли из жира шести здоровых доноров. Клетки растили в культуре до четвертого пассажа, затем обрабатывали вальпроевой кислотой, эритропоэтином или дексаметазоном в течение 3 ч, отмывали от препаратов и инкубировали в бессывороточной среде в течение 48 ч. Часть клеток не обрабатывали препаратами. Супернатанты от культур клеток сконцентрировали ультрафильтрацией, стандартизировали по содержанию белка с помощью нанофотометра, стерилизовали и добавляли к мононуклеарам из периферической крови восьми здоровых доноров. Мононуклеары выделяли в градиенте плотности фиколла по стандартному протоколу. Концентрации цитокинов фактора некроза опухоли альфа (TNFα), интерлейкина (IL) 2, IL-4, IL-6, IL-10, интерферона гамма (IFNγ) в суточных культурах и IL-9, IL-10, IL-17A, IL-21 в 48-часовых культурах определяли с помощью мультиплексного анализа.

Результаты. Продукция IL-2, IL-6, TNFα, IL-10 снижается под действием секретома от обработанных вальпроевой кислотой ММСК. Продукция IL-2, IL-6, TNFα уменьшается при инкубации мононуклеаров с секретомом клеток, обработанных эритпропоэтином. Секретом обработанных дексаметазоном ММСК подавляет продукцию IFNγ, IL-1β, IL-1ra, IL-2, IL-6, IL-9, IL-10, IL-17A. Статистически значимых различий по изменению продукции IL-4, IL-5, IL-9, IL-21 не выявлено.

Заключение. Среди изученных индукторов дексаметазон показал себя более активным в усилении противовоспалительной и иммуносупрессивной активности ММСК, выраженной через влияние их супернатантов на мононуклеары периферической крови.

1. Golubinskaya P.A., Sarycheva M.V., Burda S.Y., Puzanov M.V., Nadezhdina N.A., Kulikovskiy V.F. et al. Pharmacological modulation of cell functional activity with valproic acid and erythropoietin. Research Results in Pharmacology. 2019;5(2):89–99. DOI: 10.3897/rrpharmacology.5.34710.

2. Lu H., Wu X., Wang Z., Li L., Chen W., Yang M. et al. Erythropoietin-activated mesenchymal stem cells promote healing ulcers by improving microenvironment. Journal of Surgical Research. 2016;205(2):464–473. DOI: 10.1016/j.jss.2016.06.086.

3. Leu S.J., Yang Y.Y., Liu H.C., Cheng C.Y., Wu Y.C., Huang M.C. et al. Valproic acid and lithium meditate antiinflammatory effects by differentially modulating dendritic cell differentiation and function. Journal of Cellular Physiology. 2017;232(5):1176–1186. DOI: 10.1002/jcp.25604.

4. De Almeida A.R., Dantas A.T., Pereira M.C., Cordeiro M.F., Gonçalves R.S.G., de Melo Rêgo M.J.B. et al. Dexamethasone inhibits cytokine production in PBMC from systemic sclerosis patients. Inflammopharmacology. 2019;27(4):723–730. DOI: 10.1007/s10787-019-00600-w.

5. Baliwag J., Barnes D.H., Johnston A. Cytokines in psoriasis. Cytokine. 2015;73(2):342–350. DOI: 10.1016/j.cyto.2014.12.014.

6. Cain D.W., Cidlowski J.A. Immune regulation by glucocorticoids. Nature Reviews Immunology. 2017;17(4):233–247. DOI: 10.1038/nri.2017.1.

7. Zhang Q., Bai H., Wang M.L., Ma H., Zhang X.L., Wang C.B. et al. Effects of the interleukin-21 expression in patients with immune thrombocytopenia and its regulation by high-dose dexamethasone. Zhongguo shi yan xue ye xue za zhi. 2015;23(2):465–470. DOI: 10.7534/j.issn.1009-2137.2015.02.033.

8. Steinborn B., Żarowski M., Winczewska-Wiktor A., Wójcicka M., Młodzikowska-Albrecht J., Losy J. Concentration of Il-1β, Il-2, Il-6, TNFα in the blood serum in children with generalized epilepsy treated by valproate. Pharmacological Reports. 2014;66(6):972–975. DOI: 10.1016/j.pharep.2014.06.005.

9. Melashchenko O.V., Meniailo M.E., Malashchenko V.V., Gazatova N.D., Goncharov A.G., Seledtsova G.V. et al. Erythropoietin directly affects human macrophage functionality. Current Pharmaceutical Biotechnology. 2018;19(11):902–909. DOI: 10.2174/1389201019666181031164520.

10. Banuelos J., Lu N.Z. A gradient of glucocorticoid sensitivity among helper T cell cytokines. Cytokine & Growth Factor Review. 2016; (31):27–35. DOI: 10.1016/j.cytogfr.2016.05.002.

11. Pouya S., Heidari M., Baghaei K., Aghdaei H.A., Moradi A., Namaki S. et al. Study the effects of mesenchymal stem cell conditioned medium injection in mouse model of acute colitis. International Immunopharmacology. 2018;54:86–94. DOI: 10.1016/j.intimp.2017.11.001.

12. Rütten S., Schrödl W., Abraham G. Modulation of TNF-α, IL-1Ra and IFN-γ in equine whole blood culture by glucocorticoids. Veterinary Immunology and Immunopathology. 2019;(210):1–5. DOI: 10.1016/j.vetimm.2019.03.002.

13. Olivares-Morales M.J., De La Fuente M.K., Dubois-Camacho K., Parada D., Diaz-Jiménez D., Torres-Riquelme A. et al. Glucocorticoids impair phagocytosis and inflammatory response against crohn’s disease-associated adherent-invasive Escherichia coli. Frontiers in Immunology. 2018;(9):1026. DOI: 10.3389/fimmu.2018.01026.

14. Abd-Elhalem S.S., Haggag N.Z., El-Shinnawy N.A. Bone marrow mesenchymal stem cells suppress IL-9 in adjuvant-induced arthritis. Autoimmunity. 2018;51(1):25–34. DOI: 10.1080/08916934.2018.1428956.