Effect of mesenchymal stromal cells of different origin on DNA fragmentation in rat hippocampal neuronal nuclei after ischemia-reperfusion

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKonovalov, S. V.
dc.contributor.authorMoroz, V. M.
dc.contributor.authorYoltukhivskyi, M. V.
dc.contributor.authorHusakova, I. V.
dc.contributor.authorDeryabina, O. G.
dc.contributor.authorTochilovskyi, A. A.
dc.contributor.authorKordium, V. A.
dc.date.accessioned2025-04-18T08:39:13Z
dc.date.available2025-04-18T08:39:13Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractBackground. The treatment of cerebral blood circulation disorders remains a pressing issue due to their prevalence in the elderly. Brain tissue ischemia caused by such disorders leads to necrotic and neuroapoptotic changes. To mitigate neuroapoptosis in the ischemic zone during the subacute period of the process, neuroprotectors are used. In recent years, the neuroprotective properties of mesenchymal stromal cells (MSCs) have been actively studied. Objective. To compare effect of MSCs of different origin and the cell lysate of human MSCs from Wharton's jelly (hWJ-MSC) on neuroapoptotic changes in the hippocampus of the rat brain after ischemia-reperfusion (IR). Methods. A 20-minute bilateral transient IR of the internal carotid arteries was performed on 165 four - month-old male Wistar rats. Following IR modeling, MSCs derived from hWJ-MSCs, as well as human and rat adipose tissue, were injected intravenously into the femoral vein of the rats. Other groups of rats received intravenous injections of fetal rat fibroblasts and cell lysate from hWJ-MSCs. Only an intravenous injection of physiological solution was administered to the control group of rats. The level of DNA fragmentation in the nuclei of hippocampal neurons on the 7th day after IR was assessed via flow cytometry. Results. Experimental IR caused a 4.9-fold increase in the level of fragmented DNA in the operated rats compared to the sham-operated animals. The use of MSCs of various origins and hWJ-MSC lysate reduces the intensity of DNA fragmentation in the nuclei of rat hippocampal neurons, with the most pronounced effects observed in groups treated with rat fetal fibroblasts (by 4.8 times), human adipose tissue MSCs (by 2.5 times), and hWJ-MSC cell lysate (by 2 times). Conclusions. A persistent focus of necrotic and apoptotic death of neurons in the hippocampus of rats is formed after experimental 20-minute IR of rats' brain, as evidenced by increased levels of fragmented DNA. Intravenous transplantation of MSCs of various origin and cell lysate from hWJ-MSC demonstrated a significant effect in the IR model: neurodestruction and neuroapoptosis at the area of the ischemic brain damage get less intensive. MSCs derived from human adipose tissue demonstrated superior neuroprotective potential compared to rat adipose tissue MSCs in the IR model of the rat brain.
dc.description.abstractotherПроблематика. Лікування порушень мозкового кровообігу залишається актуальною проблемою через їх поширеність серед літніх людей. Ішемія мозкової тканини, викликана такими порушеннями, призводить до некротичних і нейроапоптичних змін. Для зменшення нейроапоптозу в ішемічній зоні під час підгострого періоду процесу використовуються нейропротектори. Останніми роками активно досліджуються нейропротекторні властивості мезенхімальних стромальних клітин (МСК). Мета. Порівняти вплив МСК різного походження та клітинного лізату МСК із Вартонових драглів пуповини людини на нейроапоптичні зміни в гіпокампі мозку щурів після модельної ішемії-реперфузії (ІР). Методика реалізації. На 165 чотиримісячних самцях щурів лінії Вістар виконували 20-хвилинну двобічну транзиторну ІР внутрішніх сонних артерій. Після моделювання ІР МСК із Вартонових драглів пуповини людини, а також МСК із жирової тканини людини та щура вводили внутрішньовенно у стегнову вену щурів. Іншим групам щурів внутрішньовенно вводили фетальні фібробласти щура і клітинний лізат із Вартонових драглів пуповини людини. Контрольній групі щурів вводили лише фізіологічний розчин. Рівень фрагментації ДНК у ядрах нейронів гіпокампу на 7-му добу після ІР оцінювали методом проточної цитометрії. Результати. Експериментальна ІР викликала 4,9-кратне збільшення рівня фрагментованої ДНК у оперованих щурів порівняно з псевдооперованими тваринами. Використання МСК різного походження та лізату Вартонових драглів пуповини людини знижує інтенсивність фрагментації ДНК у ядрах нейронів гіпокампу щурів, причому найвираженіший ефект спостерігався в групах, яким вводили фетальні фібробласти щурів (у 4,8 разу), МСК з жирової тканини людини (у 2,5 разу) та клітинний лізат МСК із Вартонових драглів пуповини людини (у 2 рази). Висновки. У гіпокампі щурів після експериментальної 20-хвилинної ІР мозку формується стійкий осередок некротичної й апоптотичної загибелі нейронів, що проявляється збільшенням фрагментованої ДНК. Внутрішньовенна трансплантація МСК різного походження та лізату МСК із Вартонових драглів пуповини людини демонструє значний ефект у моделі ІР: нейродеструкція та нейроапоптоз у зоні ішемічного ураження головного мозку стають менш інтенсивними. МСК, отримані з жирової тканини людини, показали вищий нейропротекторний потенціал порівняно з МСК із жирової тканини щура в моделі ІР мозку щурів.
dc.format.pagerangePp. 54-64
dc.identifier.citationEffect of mesenchymal stromal cells of different origin on DNA fragmentation in rat hippocampal neuronal nuclei after ischemia-reperfusion / S. V. Konovalov, V. M. Moroz, M. V. Yoltukhivskyi, I. V. Husakova, O. G. Deryabina, A. A. Tochilovskyi, V. A. Kordium // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2025. – Vol. 9, No. 1. – P. 54-64. – Bibliogr.: 45 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2025.9.1.315490
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73435
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofInnovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 9, No. 1
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectischemia-reperfusion
dc.subjecthippocampus
dc.subjectneuroapoptotic changes
dc.subjectflow cytometry
dc.subjectmesenchymal stromal cells
dc.subjectішемія-реперфузія
dc.subjectгіпокамп
dc.subjectнейроапоптичні зміни
dc.subjectпроточна цитометрія
dc.subjectмезенхімальні стромальні клітини
dc.titleEffect of mesenchymal stromal cells of different origin on DNA fragmentation in rat hippocampal neuronal nuclei after ischemia-reperfusion
dc.title.alternativeВплив мезенхімальних стромальних клітин різного походження на фрагментацію ДНК ядер нейронів гіпокампу головного мозку щурів після ішемії-реперфузії
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
54-64.pdf
Розмір:
1.17 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 9, No. 1