Изменение уровня α₂-макроглобулина и эндотелина-1 в слёзной жидкости кроликов после трансплантации клеток ретинального пигментного эпителия, дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток
1. Национальный медицинский исследовательский центр глазных болезней имени Гельмгольца, Москва, Россия 2. Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия 3. Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Заболевания сетчатки, связанные с нарушением функционирования или гибелью клеток ретинального пигментного эпителия (РПЭ), широко распространены, трудно поддаются лечению и во всем мире являются ведущей причиной слепоты и слабовидения. Трансплантация клеток РПЭ, дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК-РПЭ), является перспективным методом лечения этих заболеваний. Для обеспечения долгосрочной выживаемости трансплантата необходимо динамическое наблюдение за посттрансплантационным процессом. Материалом для оценки метаболических изменений в сетчатке может служить слёзная жидкость, доступная для неинвазивного получения и исследования в динамике процесса. С целью поиска биомаркеров в слёзной жидкости, отражающих характер течения посттрансплантационного процесса в сетчатке, были выбраны полифункциональные биорегуляторы — α2-макроглобулин (α2-МГ) и эндотелин-1 (ЭТ-1). У кроликов моделировали атрофию РПЭ путём субретинального введения раствора бевацизумаба и через месяц в субретинальное пространство вводили ИПСК-РПЭ в виде суспензии или в виде монослоя на биосовместимой мембране, имитирующей нативную мембрану Бруха. Активность α2-МГ в слёзной железе повышалась в опытном и парном глазах на 7-14 день после трансплантации за счет действия применяемой в этот период кортикостероидной терапии и у 50% кроликов через 2-3 месяца, по-видимому, вследствие развития воспалительной иммунной реакции. Содержание ЭТ-1 в слёзной железе резко падало на 7-14 день и через 7 месяцев после трансплантации, что может влиять на тонус сосудов в тканях глаза. Полученные результаты свидетельствуют, что исследование биорегуляторов в слёзной жидкости может позволить проводить мониторинг локальных метаболических процессов после пересадки РПЭ, что важно для проведения своевременной, обоснованной и персонализированной медикаментозной коррекции посттрансплантационного процесса.
Нероева Н.В., Нероев В.В., Чеснокова Н.Б., Катаргина Л.А., Павленко Т.А., Безнос О.В., Илюхин П.А., Уткина О.А., Лагарькова М.А., Лактионов П.П., Богомазова А.Н., Харитонов А.Е. (2022) Изменение уровня α₂-макроглобулина и эндотелина-1 в слёзной жидкости кроликов после трансплантации клеток ретинального пигментного эпителия, дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Биомедицинская химия, 68(5), 352-360.
Нероева Н.В. и др. Изменение уровня α₂-макроглобулина и эндотелина-1 в слёзной жидкости кроликов после трансплантации клеток ретинального пигментного эпителия, дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток // Биомедицинская химия. - 2022. - Т. 68. -N 5. - С. 352-360.
Нероева Н.В. и др., "Изменение уровня α₂-макроглобулина и эндотелина-1 в слёзной жидкости кроликов после трансплантации клеток ретинального пигментного эпителия, дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток." Биомедицинская химия 68.5 (2022): 352-360.
Нероева, Н. В., Нероев, В. В., Чеснокова, Н. Б., Катаргина, Л. А., Павленко, Т. А., Безнос, О. В., Илюхин, П. А., Уткина, О. А., Лагарькова, М. А., Лактионов, П. П., Богомазова, А. Н., Харитонов, А. Е. (2022). Изменение уровня α₂-макроглобулина и эндотелина-1 в слёзной жидкости кроликов после трансплантации клеток ретинального пигментного эпителия, дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Биомедицинская химия, 68(5), 352-360.
Список литературы
Taylor A.W., Hsu S., Ng T.F. (2021) The role of retinal pigment epithelial cells in regulation of macrophages/microglial cells in retinal immunobiology. Front. Immunol., 12, 724601. CrossRef Scholar google search
Ивахненко О.И., Нероев В.В., Зайцева О.В. (2021) Возрастная макулярная дегенерация и диабетическое поражение глаз. Социально-экономические аспекты заболеваемости. Вестник офтальмологии, 137(1), 123-129. CrossRef Scholar google search
Харитонов А.Е., Сурдина А.В., Лебедева О.С., Богомазова А.Н., Лагарькова М.А. (2018) Возможности использования плюрипотентных стволовых клеток для восстановления поврежденного пигментного эпителия сетчатки глаза. Acta Naturae, 10(3), 30-39. CrossRef Scholar google search
Ahmed I., Johnston R.J., Singh M.S. (2021) Pluripotent stem cell therapy for retinal diseases. Ann. Translational Med., 9(15), 1279. CrossRef Scholar google search
Sharma R., Khristov V., Rising A., Jha B.S., Dejene R., Hotaling N., Li Y., Stoddard J., Stankewicz C., Wan Q. (2019) Clinical-grade stem cell-derived retinal pigment epithelium patch rescues retinal degeneration in rodents and pigs. Science Translational Medicine, 11, 475. CrossRef Scholar google search
Sugita S., Futatsugi Y., Ishida M., Edo A., Takahashi M. (2020) Retinal pigment epithelial cells derived from induced pluripotent stem (iPS) cells suppress or activate T cells via costimulatory signals. Int. J. Mol. Sci., 21(18), 6507. CrossRef Scholar google search
Rajendran Nair D.S., Zhu D., Sharma R., Martinez Camarillo J.C., Bharti K., Hinton D.R., Humayun M.S., Thomas B.B. (2021) Long-term transplant effects of iPSC-RPE monolayer in immunodeficient RCS rats. Cells, 10(11), 2951. CrossRef Scholar google search
Sugita S., Mandai M., Kamao H., Takahashi M. (2021) Immunological aspects of RPE cell transplantation. Prog. Retin. Eye Res., 84, 100950. CrossRef Scholar google search
Fujii S., Sugita S., Futatsugi Y., Ishida M., Edo A., Makabe K., Kamao H., Iwasaki Y., Sakaguchi H., Hirami Y., Kurimoto Y., Takahashi M. (2020) A strategy for personalized treatment of iPS-retinal immune rejections assessed in cynomolgus monkey models. Int. J. Mol. Sci., 21(9), 3077. CrossRef Scholar google search
Petrash C.C., Palestine A.G., Canto-Soler M.V. (2021) Immunologic rejection of transplanted retinal pigmented epithelium: Mechanisms and strategies for prevention. Front. Immunol., 12, 621007. CrossRef Scholar google search
Павленко Т.А., Ким А.Р., Курина А.Ю., Давыдова Н.Г., Коломойцева Е.М., Чеснокова Н.Б., Угрюмов М.В. (2018) Эндотелины и дофамин в слёзной жидкости в оценке нейроваскулярных нарушений при глаукоме. Вестник офтальмологии, 134(4), 41-46. CrossRef Scholar google search
Нероева Н.В., Нероев В.В., Чеснокова Н.Б., Катаргина Л.А., Павленко Т.А., Безнос О.В., Илюхин П.А., Уткина О.А. (2022) Способ выявления активного деструктивного процесса в сетчатке в эксперименте, №2768588 от 24.03.2022. Москва, Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Scholar google search
Cater J.H., Wilson M.R., Wyatt A.R. (2019) Alpha-2-macroglobulin, a hypochlorite-regulated chaperone and immune system modulator. Oxid. Med. Cell. Longev., 2019, 5410657. CrossRef Scholar google search
Чеснокова Н.Б., Павленко Т.А., Безнос О.В., Григорьев А.В. (2020) Роль эндотелиновой системы в патогенезе глазных заболеваний. Вестник Офтальмологии, 136(1), 117-123. CrossRef Scholar google search
Bhogal R.H., Mirza D.F., Afford S.C., Mergental H. (2020) Biomarkers of liver injury during transplantation in an era of machine perfusion. Int. J. Mol. Sci., 21(5), 1578. CrossRef Scholar google search
Нероева Н.В., Нероев В.В., Илюхин П.А., Кармокова А.Г., Лозанова О.А., Рябина М.., Майбогин А.М. (2019) Способ моделирования атрофии ретинального пигментного эпителия. № 2709247 от 26.08.2019. Москва, Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Scholar google search
Surdina A., Lebedeva O., Chernonosova V., Zhukova J., Kharitonov A., Bogomazova B., Kiselev S., Laktionov P., Lagarkova M. (2017) Obtaining polarized functional retinal pigment epithelium from IPSC son substrates mimicking the Bruch's membrane. FEBS J., 284(Suppl. 1), 377. CrossRef Scholar google search
Нероева Н.В., Нероев В.В., Катаргина Л.А., Рябина М.В., Илюхин П.А., Кармокова А.Г., Лосанова О.А., Майбогин А.М., Лагарькова М.А., Еремеев А.В., Харитонов А.Е. (2019) Способ субретинальной трансплантации клеток ретинального пигментного эпителия (РПЭ), дифференцированных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, при атрофии ретинального пигментного эпителия в эксперименте. № 2729937 от 15.11/2019. Москва, Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Scholar google search
Chuang W.H., Liu P.C., Hung C.Y., Lee K.K. (2014) Purification, characterization and molecular cloning of alpha-2-macroglobulin in cobia, Rachycentron canadum. Fish and Shellfish Immunology, 41(2), 346-355. CrossRef Scholar google search
Garcia-Ferrer I., Marrero A., Gomis-Rüth F.X., Goulas T. (2017) α2-Macroglobulins: Structure and function. Subcellular Biochem., 83, 149-183. CrossRef Scholar google search
Takashima Y., Takagi H., Takahashi M., Reinach P.S., Mircheff A.K., Warren D.W., Yoshimura N. (1996) Endothelin protein expression in tear glands of the rabbit. Curr. Eye Res., 15(7), 768-773. CrossRef Scholar google search
Gross V., Andus T., Tran-Thi T.A., Bauer J., Decker K., Heinrich P.C. (1984) Induction of acute phase proteins by dexamethasone in rat hepatocyte primary cultures. Exper. Cell Res., 151(1), 46-54. PMID: 6199220. CrossRef Scholar google search
Ramadori G., Knittel T., Schwögler S., Bieber F., Rieder H., Meyer zum Büschenfelde K.H. (1991) Dexamethasone modulates alpha 2-macroglobulin and apolipoprotein E gene expression in cultured rat liver fat-storing (Ito) cells. Hepatology, 14(5), 875-882. CrossRef Scholar google search
Calderón E., Gómez-Sánchez C.E., Cozza E.N., Zhou M., Coffey R.G., Lockey R.F., Prockop L.D., Szentivanyi A. (1994) Modulation of endothelin-1 production by a pulmonary epithelial cell line. I. Regulation by glucocorticoids. Biochem. Pharmacol., 48(11), 2065-2071. CrossRef Scholar google search
López-Ongil S., Senchak V., Saura M., Zaragoza C., Ames M., Ballermann B., Rodríguez-Puyol M., Rodríguez-Puyol D., Lowenstein C.J. (2000) Superoxide regulation of endothelinconverting enzyme. J. Biol. Chem., 275(34), 26423-26427. CrossRef Scholar google search
Fujii S., Sugita S., Futatsugi Y., Ishida M., Edo A., Makabe K., Kamao H., Iwasaki Y., Sakaguchi H., Hirami Y., Kurimoto Y., Takahashi M. (2020) A strategy for personalized treatment of iPS-retinal immune rejections assessed in cynomolgus monkey models. Int. J. Mol. Sci., 21(9), 3077. CrossRef Scholar google search