Международный неврологический журнал Том 18, №4, 2022

Актуальність. Трансплантація мультипотентних мезенхімальних стромальних клітин жирової тканини (ММСК-ЖТ) при хворобі Паркінсона/паркінсонізмі є перспективним напрямком терапії. На ефекти таких клітин можуть впливати вік донора і біологічно активні чинники. Мета дослідження: дослідити й порівняти вплив ММСК-ЖТ мишей різного віку на показники поведінки, оксидативного стресу й число макрофагів у головному мозку старіючих мишей з експериментальною моделлю паркінсонізму; оцінити зміни ефектів клітин від донорів старшого віку під впливом гормону мелатоніну. Матеріали та методи. Об’єкт: миші лінії 129/Sv дорослі (5–6 міс.) і старіючі (15–17 міс.). Старіючим мишам одноразово вводили нейротоксин 1-метил-4-феніл-1,2,3,6-тетрагідропіридин (МФТП), а через 17 діб у хвостову вену трансплантували ММСК-ЖТ дорослих або старіючих мишей-донорів у дозі 700 тис. клітин. Частина мишей отримувала ММСК-ЖТ старіючих донорів у комбінації з мелатоніном. Оцінювали показники поведінки в тестах «відкрите поле», на ригідність і ротарод-тесті; у головному мозку досліджували вміст макрофагів, малонового діальдегіду, активність антиоксидантних ферментів. Результати. Під впливом МФТП (група контролю) число квадратів, стійок, болюсів, заглядань у нірки, довжина кроку стають суттєво меншими, ніж в інтактній групі, а м’язовий тонус — вищим; у головному мозку зростає вміст макрофагів, малонового діальдегіду і падає активність каталази, глутатіонредуктази. Після трансплантації ММСК-ЖТ дорослих донорів число квадратів, болюсів і довжина кроку відповідають значенням інтактних тварин, а число заглядань у нірки стає вищим, ніж у групі тільки з МФТП; у головному мозку число макрофагів зменшується до рівня інтактних мишей. Позитивні зміни вищезгаданих показників поведінки після трансплантації ММСК-ЖТ старіючих донорів аналогічні тим, які були після введення клітин дорослих донорів, проте їх вираженість менша; у головному мозку число макрофагів стає вищим, ніж в інтактній і контрольній групах. Після введення ММСК-ЖТ старіючих мишей у комбінації з мелатоніном число заглядань у нірки, довжина кроку й ширина стопи більші, ніж показники групи тільки з цими клітинами; у головному мозку суттєво зменшується число макрофагів, а також відновлюється активність каталази й глутатіонредуктази. Висновки. У старіючих мишей із МФТП-моделлю паркінсонізму позитивні ефекти ММСК-ЖТ залежать від віку донора і більш виражені в клітин дорослих мишей. Комбінація ММСК-ЖТ старіючих донорів з мелатоніном підсилює їх вплив на показники поведінки, зменшує приріст числа макрофагів і відновлює активність низки антиоксидантних ферментів у головному мозку.

Background. The transplantation of adipose-derived multipotent mesenchymal stromal cells (ADMMSCs) in Parkinson’s disease/parkinsonism is a promising direction of the therapy. The effects of such cells may be influenced by the age of the donor and biologically active factors. Purpose: to investigate and compare the effect of ADMMSCs in mice of different ages on behavioral indicators, oxidative stress, and the number of macrophages in the brain of aging mice with an experimental model of parkinsonism; to evaluate changes in the effects of cells from older donors under the influence of melatonin hormone. Materials and methods. The object of the study was 129/Sv adult (5–6 months) and aging (15–17 months) mice. Aging mice were injected once with 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) neurotoxin, and after 17 days, ADMMSCs of adult or aging donor mice were transplanted into the tail vein at a dose of 700,000 cells. Some mice received ADMMSCs from aging donors in combination with melatonin. Behavioral indicators were assessed in the open field, rigidity and rotarod tests; in the brain, the content of macrophages, malondialdehyde, and the activity of antioxidant enzymes were studied. Results. Under the influence of MPTP (control group), the number of squares, rearings, boluses, peeps into the burrows, the step length are much less than in the intact group, and muscle tone is higher; in the brain, the content of macrophages, malondialdehyde increases, and the activity of catalase, glutathione reductase decreases. After transplantation of ADMMSCs of adult donors, the number of squares, boluses and step length correspond to the values of intact animals, and the number of peeps into the burrows becomes higher than in the group with only MPTP; in the brain, the number of macrophages decreases to the level of intact mice. Positive changes in the above behavioral parameters after transplantation of ADMMSCs from aging donors are similar to those after the administration of cells from adult donors, but their expressiveness is lower; in the brain, the number of macrophages becomes higher than in the intact and control groups. After the treatment with ADMMSCs of aging mice in combination with melatonin, the number of peeps into burrows, the length of the step and the width of the foot are higher than the values of the group with only cell therapy; in the brain, the number of macrophages is significantly reduced, and the activity of catalase and glutathione reductase is restored. Conclusions. In aging mice with the MPTP model of parkinsonism, the positive effects of ADMMSCs depend on the age of the donor and are more pronounced in cells from adult mice. The combination of ADMMSCs of aging donors with melatonin enhances their effect on behavioral indicators, reduces an increase in the number of macrophages, and restores the activity of some antioxidant enzymes in the brain.

мультипотентні мезенхімальні стромальні клітини жирової тканини; 1-метил-4-феніл-1,2,3,6-тетрагідропіридин; паркінсонізм; мелатонін; поведінкові реакції; оксидативний стрес; макрофаги

adipose-derived multipotent mesenchymal stromal cells; 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine; parkinso-nism; melatonin; behavioral responses; oxidative stress; macrophages