Коррекция хронической печеночной недостаточности в эксперименте путем имплантации клеточно-инженерных конструкций: морфофункциональные характеристики

Цель: на экспериментальной модели хронической печеночной недостаточности (ХПН) изучить эффективность коррекции морфофункциональных характеристик состояния печени с помощью имплантируемых в нее клеточно-инженерных конструкций (КИК). Материалы и методы. Опыты проведены на крысах-самцах породы Вистар (n = 80) в возрасте 6-8 месяцев с исходной массой 230-250 г. Моделирование ХПН осуществляли путем затравки крыс 60% масляным раствором CCl₄ по модифицированной схеме в течение 42 суток. В качестве матрикса для изготовления КИК использовали микрогель на основе рекомбинантного спидроина rS 1/9. Клеточным компонентом КИК служили аллогенные клетки печени (КП) и мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки костного мозга (ММСК КМ) здорового донора. Эффективность корригирующего воздействия имплантируемых КИК оценивали на экспериментальной модели ХПН (n = 60) в двух группах крыс: 1-я группа - контроль (n = 20), в паренхиму поврежденной печени вводили 1 мл физиологического раствора; 2-я группа - экспериментальная (n = 40), в паренхиму поврежденной печени имплантировали КИК, содержащие аллогенные КП и ММСК КМ в соотношении 5 : 1 в объеме 1 мл. Для осуществления длительного наблюдения за состоянием КИК их маркировали путем дополнительного включения в состав Цитодекса-3. Эффективность регуляторного воздействия КИК на восстановительные процессы в печени оценивали с помощью биохимических, морфологических и морфометрических методов, а также метода проточной цитофлуометрии на сроке 90 суток после имплантации. Результаты. В контрольной группе летальность при моделировании ХПН составила 25%. Летальность в экспериментальной группе с ХПН при имплантации КИК отсутствовала. Установлено корригирующее воздействие КИК на используемые биохимические и морфологические показатели состояния печени при ХПН в течение 90 суток наблюдения при сопутствующем сохранении структурного гомеостаза клеток в имплантируемых КИК. Заключение. Использование КИК, имплантируемых в печень, позволяет осуществлять эффективную коррекцию ХПН путем активации восстановительных процессов в поврежденной печени, которая обусловлена длительным сохранением структурного гомеостаза клеток, включенных в состав КИК.

Objective: to study the effectiveness of correcting the morphofunctional characteristics of the liver in an experimental model of chronic liver disease (CLD), using implanted cell-engineered constructs (CECs). Materials and methods. Experiments were carried out on male Wistar rats (n = 80) aged 6-8 months with an initial weight of 230-250 g. CLD was modeled by inoculating the rats with 60% CCl₄ oil solution for 42 days based on a modified scheme. Microgel based on recombinant spidroin rS1/9 was used as a matrix for CECs fabrication. Allogeneic liver cells (LCs) and multipotent bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) from a healthy donor were used as the cellular component of the CECs. The effectiveness of the corrective effect of the implanted CECs was assessed in an experimental CLD model (n = 60) in two groups of rats: Group 1 (control, n = 20, 1 mL of saline solution was injected into the damaged liver parenchyma) and Group 2 (experimental, n = 40, CECs containing allogenic LCs and BM-MSCs in a 5 : 1 ratio in a volume of 1 mL were implanted into the damaged liver parenchyma). For long-term monitoring of the CEC state, the CECs were labeled by additional inclusion in Cytodex-3. The effectiveness of the regulatory effect of CECs on regenerative processes in the liver was evaluated using biochemical, morphological and morphometric techniques, as well as by flow cytometry at 90 days after implantation. Results. In the control group, the mortality rate in CLD was 25%. There was no death in the experimental group with CLD after CEC implantation. The CECs were found to have a corrective effect on the biochemical and morphological parameters of the liver in CLD during 90 days of follow-up, with concomitant preservation of structural cellular homeostasis in the implanted CECs. Conclusion. Implantation of CECs in the liver facilitates effective correction of CLD by activating regenerative processes in the damaged liver, which is due to long-term preservation of structural cellular homeostasis in the CECs.