CC BY
34
Патология кровообращения и кардиохирургия (2015) Т. 19. № 4-2. С. 55-61
оригинальные статьи
Взаимосвязь цитокинового профиля мононуклеаров и эндотелиальных прогениторных клеток, полученных в результате мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором, у пациентов с хронической сердечной недостаточностью
Повещенко О.В.1, 2, Бондаренко н.А.1, 2, Аыков А.П.1, 2, Ким И.И.1, 2, Суровцева М.А.1, 2, Повещенко А.Ф.1, 2, Покушалов Е.А.2, романов А.Б.2, Караськов А.М.2, Коненков В.И.1
1 Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии, 630060, Новосибирск, ул. Тимакова, 2
2 Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15
Поступила в редакцию 14 сентября 2015 г. Принята к печати 20 ноября 2015 г.
Цель
Материал и методы
результаты
Выводы
Ключевые слова
Изучение цитокинпродуцирующей способности мононуклеаров периферической крови и ее корреляция с выходом эндотелиальных прогениторных клеток в процессе мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором (G-CSF, granulocyte-colony stimulating factor) у пациентов с хронической сердечной недостаточностью.
Получили мононуклеарные клетки из периферической крови 35 пациентов с хронической сердечной недостаточностью до и после мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором. Спектр продукции цитокинов и ростовых факторов мононуклеарными клетками оценивали с помощью иммуно-ферментного анализа как в спонтанных условиях, так и при стимулировании клеток конканавалином А, ли-пополисахаридом, гранулоцитарным колониестимулирующим фактором, эритропоэтином (Epo).
Установили статистически значимое увеличение спонтанной продукции интерлейкина (IL-18), фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), эритропоэтина и уменьшение продукции фактора некроза опухоли а (TNF-а) и G-CSF мононуклеарными клетками после мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором. Обнаружили статистически значимое увеличение продукции мононуклеарными клетками IL-18, VEGF и G-CSF в ответ на стимуляцию конканавалином А и снижение продукции IL-8 после мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором. В ответ на липополисахарид мононуклеарные клетки, обогащенные эндотелиальными прогениторными клетками пациентов с хронической сердечной недостаточностью, демонстрировали статистически значимое увеличение продукции IL-18 и G-CSF и снижение TNF-а. Проангиогенные цитокины G-CSF или Epo приводят к статистически значимому увеличению продукции TNF-а, IL-10, VEGF и G-CSF мононуклеарными клетками, обогащенными эндотелиальными прогениторными клетками пациентов с хронической сердечной недостаточностью.
Мононуклеарные клетки периферической крови, обогащенные эндотелиальными прогениторными клетками после мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором, у пациентов с хронической сердечной недостаточностью продуцируют цитокины и ростовые факторы с проангиогенным действием. При этом эндотелиальные прогениторные клетки вносят вклад в продукцию таких цитокинов и ростовых факторов, как TNF-а, IL-18, IL-10, Epo, VEGF. Мононуклеарные клетки, полученные в процессе мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором, можно использовать для лечения хронической сердечной недостаточности.
Цитокины • Ростовые факторы • Мононуклеарные клетки • Эндотелиальные прогениторные клетки • Хроническая сердечная недостаточность
Для корреспонденции: Повещенко Ольга Владимировна, [email protected]
Клеточные технологии активно используют в лечении многих заболеваний, особенно сердечно-сосудистых, смертность от которых непрерывно увеличивается. Стволовые/прогениторные клетки для клинического применения можно получить различными способами: выделить из костного мозга, жировой ткани или, что менее травматично, периферической крови, предварительно проведя мобилизацию грануло-цитарным колониестимулирующим фактором (G-CSF, granulocyte-colony stimulating factor) клеток в кровь [1]. Многие авторы считают, что эффективность лечения стволовыми/прогениторными клетками обусловлена в первую очередь их паракринным действием путем секреции различных ростовых факторов и цитокинов [2-4]. Локальные сигнальные молекулы, полный список которых еще предстоит определить, способствуют неоангиогенезу и влияют на образование сосудистых структур. Кроме того, они способны регулировать локальное воспаление и оказывать антиапоптотическое действие. Парак-ринные сигналы также влияют на внеклеточный мат-рикс и активируют соседние резидентные стволовые/ прогениторные клетки [5].
Для стимуляции регенерации, особенно индукции ангиогенеза в ишемизированных и поврежденных тканях при сердечно-сосудистой патологии, необходимо влияние биологически активных веществ, в том числе цитокинов и ростовых факторов [6].
В некоторых исследованиях показано, что стволовые/прогениторные клетки костного мозга продуцируют широкий спектр ростовых факторов с проан-гиогенным действием: ангиопоэтин-1, фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), HGF, FGF, TGF-р, интерлей-кин (IL-1), IL-6, IL-10, IL-18, фактор некроза опухоли а (TNF-а), белок хемоаттрактант моноцитов, ростовые факторы (GM-CSF, G-CSF) и др. [7, 8]. При этом спектр продуцируемых цитокинов и ростовых факторов исследовали у общей популяции клеток костного мозга, которая кроме эндотелиальных прогениторных клеток содержит гемопоэтические и мезенхимальные стволовые клетки. Данные о продуцирующей активности циркулирующих эндотелиальных прогениторных клеток немногочисленны и преимущественно относятся к определению секрета адгезивных культивируемых в ранние сроки клеток. Группа ученых под руководством J. Rehman исследовала уровень проангиогенных секреторных факторов эндотелиальных прогениторных клеток. Адгезивная фракция эндотелиальных прогениторных клеток, экспрессирующая моноцитарные маркеры, не отличается высоким пролиферативным потенциалом и секретирует ростовые факторы - VEGF, HFG, G-CSF,
GM-CSF [9]. Другие авторы показали, что кондиционная среда при культивировании эндотелиальных прогениторных клеток доноров содержит VEGF, G-CSF, IL-8 и IL-17, при этом возраст не влияет на уровень секреции данных цитокинов [10].
Популяция CD34+/CD133+ эндотелиальных прогениторных клеток мышей экспрессирует несколько изоформ VEGF, кроме того при культивировании значительно увеличивается экспрессия VEGF-120 и VEGF-164 [11]. Спектр продуцируемых эндотелиальными прогениторными клетками биологически активных молекул преимущественно относится к факторам роста, а цитокинпродуцирующая активность исследована недостаточно.
Цель исследования - оценить цитокинпродуциру-ющую способность мононуклеарных клеток, обогащенных эндотелиальными прогениторными клетками, и ее корреляцию с выходом эндотелиальных проге-ниторных клеток в процессе мобилизации G-CSF у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН).
Материал и методы
Исследовали 35 пациентов, страдающих ишемичес-кой болезнью сердца с III-IV функциональным классом ХСН по классификации Нью-йоркской ассоциации сердца (NYHA), подписавших информированное согласие, в соответствии с протоколами, которые утвердили этические комитеты и ученые советы учреждений соисполнителей (протокол № 5 от 02.06.2008 - НИИКЭЛ; № 26 от 24.02.2009 - ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина).
Средний возраст пациентов составил 57,0±7,6 года, 89% - мужчины. Длительность заболевания ишемичес-кой болезнью сердца - 7,94±5,86 года, количество перенесенных инфарктов миокарда - 1,59±0,77. Пациенты проходили обследование и плановое хирургическое лечение в центре интервенционной кардиологии Нии патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина.
Мобилизацию мононуклеарных клеток в периферическую кровь проводили путем введения пациентам рекомбинантного человеческого G-CSF (Grasalva, Израиль) подкожно в дозе 3,3-5,0 мкг/кг веса в сутки общим количеством 5 инъекций. До и после мобилизации G-CSF у пациентов забирали венозную кровь. На шестые сутки пациентам проводили процедуру аппаратного цитафереза на сепараторе клеток крови (Haemonetics MCS+, США). Использовали программу PBSC (получение периферических стволовых клеток). Мононукле-ары из сепарированной крови выделяли на градиенте плотности фиколла-верографина (р = 1,078 г/л), дважды отмывали в забуференном физиологическом растворе,
Таблица 1 Показатели концентрации цитокинов и ростовых факторов в кондиционных средах мононуклеарных клеток до и после завершения мобилизации С-СБР у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (п = 35)
Цитокины (Me; LQ-HQ) До мобилизации После мобилизации
спонтанная секреция конканавалин А липополисахарид спонтанная секреция конканавалин А липополисахарид
TNF-a, пг/мл 102,3 (100-175) 420,4 (172-1 376) 644,3 (405-900) 33,0 (23-85), р = 0,0003 278,3 (188-738), р = 0,59 240,3 (130-370), р = 0,14
67,7 (57-101) 570,6 (101-746) 534,7 (345-694) 72,1 484,6 680,3
IL-10, пг/мл (22-102), р = 0,72 (101-748), р = 0,47 (102-119), р = 0,75
33,0 (18-102) 58,1 (50-64) 39,2 (36-40) 103,2 197,3 147,2
IL-18, пг/мл (67-135), р = 0,034 (102-374), р = 0,017 (102-256), р = 0,0004
732,9 (103-965) 1550,3 (147-4 450) 1425,0 (120-4 000) 735,7 740,2 735,1
IL-8, пг/мл (103-822), р = 0,31 (420-4 805), р = 0,09 (350-4 065), р = 0,14
27,2 (17,8-101) 215,7 (161-277) 234,8 (171-240) 102,2 213,5 162,5
Epo, МЕ/мл (36-306), р = 0,008 (130-289), р = 0,67 (129-223), р = 0,63
G-CSF, пг/мл 13,1 (10-101) 135,5 (127-165) 16,1 (15-18) 11,0 (10-30), р = 0,3 967,4 (769-1 010), р = 0,0007 940,3 (763-3 332), р = 0,0007
VEGF, пг/мл 256,2 (102-450) 293,5 (256-300) 448,4 (432-458) 298,1 (113-340), р = 0,03 300,2 (287-339), р = 0,56 386,7 (211-470), р = 0,09
p - достоверность различий по сравнению с показателями продукции цитокинов до введения G-CSF
подсчитывали количество, жизнеспособность выделенных клеток. Фенотип эндотелиальных прогениторных клеток исследовали с использованием моноклональных антител, меченных FITC и PE к CD34, CD45, CD133, VEGFR2, CD31, CD14 (Becton Dickinson, США) на проточном цитометре FACSCantoII (Becton Dickinson, США) согласно инструкции производителя. Уровень продукции цитокинов изучали в кондиционных средах от 72-часовых культур мононуклеарных клеток как в спонтанном, так и стимулированных тестах (5 мкг/мл конканавалина А, США; 10 мкг/мл липополисахарида, США), а также в присутствии G-CSF (50 Ед/мл; Grasalva, Израиль) и эритропоэтина (33 Ед/мл; Рекормон, США). Аликвоты собранных кондиционных сред замораживали и хранили при -20 °С до тестирования. Содержание в кондиционной среде TNF-a, IL-8, IL-10, IL-18, VEGF, Epo и G-CSF определяли с помощью твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов производства ЗАО «Вектор-Бест» (п. Кольцово, Новосибирская область, Россия) согласно инструкции фирмы-производителя. индекс стимуляции секреторного уровня рассчитывали как соотношение оптической плотности продукта реакции в опыте
к оптической плотности продукта реакции в контроле. Полученные результаты исследования статистически обрабатывали с использованием программного пакета Statistica 10.0 (StatSoft, Inc.). Полученные данные проверяли на нормальность распределения согласно критериям колмогорова - Смирнова, меры центральной тенденции и рассеяния описаны медианой (Me), нижним (25% LQ) и верхним (75% HQ) квартилями. Достоверность различий оценивали по критериям Манна -Уитни. Взаимосвязь явлений устанавливали с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена (R). Различия считали достоверными при p<0,05.
результаты и обсуждение
Мононуклеарные клетки (МНК) у пациентов с ХСН конститутивно продуцируют регуляторные цитокины и ростовые факторы (табл. 1), причем уровень секреции VEGF, IL-8 и TNF-a в спонтанных условиях был наиболее высоким. Продукция МНК TNF-a, IL-10, IL-8 и Epo стимулировалась как Т-клеточным митогеном конкана-валином А, так и липополисахаридом - митогеном для клеток моноцитарного ряда. Продукция G-CSF и IL-18
Таблица 2 Показатели концентрации цитокинов и ростовых факторов в кондиционных средах мононуклеарных клеток до и после мобилизации С-СБР у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (п = 35)
Цитокины (Me; LQ-HQ)
До мобилизации
После мобилизации
Спонтанная секреция
Секреция,
стимулированная
G-CSF
Индекс стимуляции
Спонтанная секреция
Секреция,
стимулированная
G-CSF
индекс стимуляции
TNF-a, пг/мл 102,3 (100-175) 80,5 (55-110) р = 0,09 0,8 33,0 (23-85) 425,5 (208-888) р = 0,0004 12,8
IL-10, пг/мл 67,7 (57-101) 525,2 (338-650) р = 0,01 7,7 72,1 (22-102) 1294,3 (990-1 520) р = 0,004 17,9
IL-18, пг/мл 33,0 (18-102) 181,2 (167-198) р = 0,009 5,4 103,2 (67-135) 235,4 (113-274) р = 0,02 2,2
IL-8, пг/мл 732,9 (103-965) 3115,4 (2 980-3 345) р = 0,008 4,2 735,7 (103-822) 1729,7 (357-3 586) р = 0,18 2,3
Epo, МЕ/мл 27,2 (18-101) 90,3 (80-101) р = 0,009 3,0 102,2 (35-306) 176,5 (132-201) р = 0,9 1,7
VEGF, пг/мл 256,2 (102-450) 172,9 (156-180) р = 0,009 0,7 298,1 (113-340) 298,3 (240,5-389) р = 1,0 1,0
p - достоверность различий по сравнению с показателями спонтанной продукции цитокинов и ростовых факторов
МНК увеличилась при стимуляции конканавалином А, а УЕСР - липополисахаридом. После окончания мобилизации МНК, обогащенные эндотелиальными про-гениторными клетками, уменьшали продукцию двух цитокинов - ТЫР-а и С-СБР - по сравнению с продукцией до мобилизации С-СБР, но статистически значимо уменьшался только уровень ТЫР-а. В то же время уровень секреции И-18, Еро и УЕСР статистически значимо увеличился, а И-8 и И-10 сохранялся после мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором.
Функциональный резерв мобилизованных МНК, содержащих эндотелиальные прогениторные клетки, в виде ответа на митогенные стимулы оставался высоким, за исключением продукции УЕСР и И-8 после мобилизации.
Аутокринные и межклеточные паракринные взаимодействия во многом определяют функциональное состояние клеток, поэтому далее изучали влияние внешних цитокиновых стимулов на секреторную активность МНК пациентов с ХСН до и после введения С-СБР. Использовали С-СБР и Еро в качестве стимулятора культуры МНК до введения С-СБР пациентам и культуры МНК, обогащенной эндотелиальными прогенитор-ными клетками. В экспериментальных исследованиях ¡п
vitro и in vivo показано, что данные цитокины обладают проангиогенными свойствами [12, 13].
Добавление в культуру МНК in vitro, полученную до процедуры мобилизации у пациентов, ростового фактора G-CSF приводит к статистически значимому увеличению продукции IL-10, IL-18, IL-8 и Epo и снижению уровня VEGF (табл. 2). После мобилизации добавление G-CSF в культуру МНК статистически значимо стимулирует секрецию трех цитокинов - TNF-a, IL-10 и IL-18, при этом уровень секреции VEGF остается неизменным.
Добавление Epo в культуру МНК in vitro, полученную до мобилизации G-CSF, как и культивирование МНК с G-CSF, приводят к повышению секреции трех цитокинов - IL-10, IL-18 и IL-8. Уровень секреции G-CSF и VEGF остается неизменным (табл. 3). Добавление Epo к культивируемым МНК, обогащенным эндотелиаль-ными прогениторными клетками путем мобилизации, повышает продукцию всех анализируемых цитокинов. Только Epo увеличивает секрецию VEGF в культуре, стимулированной введением G-CSF пациентам. G-CSF и Epo стимулируют сниженную продукцию TNF-a после мобилизации.
По данным литературы, TNF-a, провоспалительный цитокин, обладает и ангиогенными свойствами [14].
Таблица 3 Показатели концентрации цитокинов и ростовых факторов в кондиционных средах мононуклеарных клеток до и после мобилизации С-СБР у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (п = 35)
До мобилизации После мобилизации
Цитокины (Ме; 1_д-нд) Спонтанная секреция Секреция, стимулированная Индекс стимуляции Спонтанная секреция Секреция, стимулированная Индекс стимуляции
эритропоэтином эритропоэтином
102,3 (100-175) 100,2 33,0 (23-85) 990,3
ТЫР-а, пг/мл (99-101), р = 0,09 1,0 (792-1 298), р = 0,0004 30,1
11-10, пг/мл 67,7 (57-101) 294,5 (189-300), р = 0,006 4,3 72,1 (22-102) 895,4 (790-1 190), р = 0,001 12,4
11-18, пг/мл 33,0 (18-102) 399,4 (212-415), р = 0,04 12,1 103,2 (67-135) 190,5 (104-228), р = 0,039 1,8
11.-8, пг/мл 732,9 (103-965) 3 840,7 (2 890-4 160), р = 0,009 5,2 735,7 (103-822) 1 578,8 (348-3 100), р = 0,008 2,1
С-СБР, МЕ/мл 27,2 (18-101) 8,5 (7-10), р = 0,06 0,6 102,2 (35-306) 865,5 (586-3 660), р = 0,0004 78,6
УЕСР, пг/мл 256,2 (102-450) 253,4 (219-270), р = 0,06 1,0 298,1 (113-340) 327,0 (278-492), р = 0,03 1,1
р - достоверность различий по сравнению с показателями спонтанной продукции цитокинов и ростовых факторов
Индекс стимуляции секреторной активности МНК, полученных до мобилизации, был наиболее высоким для И-10, 11-18, И-8 при стимулировании как С-СБР, так и Еро. После мобилизации С-СБР и Еро обладали максимальной стимулирующей активностью в отношении ТЫР-а и И-10, а Еро стимулировал и продукцию С-СБР. Таким образом, добавление С-СБР в культуру МНК пациентов после мобилизации статистически значимо стимулирует продукцию трех цитокинов - ТЫР-а, И-10 и И-18, а культивирование МНК с Еро увеличивает продукцию еще И-8, С-СБР и УЕСР. Полученные данные свидетельствуют о паракринных взаимодействиях и возможном аутокринном влиянии указанных цитокинов, продуцируемых МНК, обогащенными эндотели-альными прогениторными клетками.
Далее выяснили участие различных популяций эндотелиальных прогениторных клеток в продукции цитокинов при мобилизации С-СБР. Результаты корреляционного исследования взаимосвязи абсолютного количества различных популяций циркулирующих эндотелиальных прогениторных клеток и конститутивного уровня цитокинов в кондиционных средах при культивировании МНК после мобилизации С-СБР представлены в табл. 4.
Установили высокую и прямую взаимосвязь количества эндотелиальных прогениторных клеток с фенотипом СЭ34"/С0133+ в периферической крови у пациентов с ХСН после мобилизации С-СБР и продукции ТЫР-а (Я = 0,729; р = 0,02). Между продукцией И-18 и количеством в крови эндотелиальных прогениторных клеток с фенотипом С034+/УЕСРЯ"2 и с фенотипом СЭ34+/УЕСРЯ+2 имеется прямая и высокая зависимость (Я = 0,7; р = 0,03 и Я = 0,82; р = 0,01 соответственно). Продукция Еро имела высокую и прямую сопряженность с количеством эндотелиальных прогениторных клеток с фенотипом С034~/УЕСРЯ2+ среди мононуклеарных клеток у пациентов с ХСН после мобилизации С-СБР. Кроме того, установили взаимосвязь количества эндотелиальных прогениторных клеток с фенотипом СЭ34+/СЭ31 + с продукцией УЕСР, которая носила прямой и сильный характер. Также установили высокую и прямую сопряженность количества эндотелиальных прогениторных клеток с фенотипом СЭ34"/С031 + с продукцией 11.-10 (Я = 0,9; р = 0,03).
Таким образом, можно предположить, что эндо-телиальные прогениторные клетки практически всех анализируемых фенотипов (СЭ34"/С0133+, СЭ34+/ УЕСРЯ-2, СЭ34+/УЕСРЯ2, С034-/УЕСРЯ+2, СЭ34+/
Таблица 4 Показатели взаимосвязи количества эндотелиальных прогениторных ции цитокинов и ростовых факторов после мобилизации С-СБР (п = 35) клеток в периферической крови и продук-
Популяции эндотелиальных Анализируемые цитокины и ростовые факторы
прогениторных клеток TNF-a IL-10 IL-18 Epo VEGF
CD34-/CD133+ R = 0,729, p = 0,02 R = 0,16, p = 0,67 R = -0,17, p = 0,65 R = 0,24, p = 0,51 R = 0,24, p = 0,51
CD34+/VEGFR2- R = 0,25, p = 0,51 R = 0,22, p = 0,55 R = 0,7, p = 0,03 R = 0,3, p = 0,4 R = 0,05, p = 0,89
CD34+/VEGFR2+ R = 0,4, p = 0,3 R = 0,32, p = 0,44 R = 0,82, p = 0,01 R = -0,4, p = 0,3 R = -0,3, p = 0,42
CD34-/VEGFR2+ R = 0,42, p = 0,7 R = -0,4, p = 0,29 R = 0,1, p = 0,19 R = 0,86, p = 0,005 R = -0,21, p = 0,58
CD34+/CD31 + R = -0,3, R = 0,8, R = 0,5, R = -0,7, R = 0,9,
p = 0,62 p = 0,1 p = 0,39 p =0,18 p = 0,03
CD34-/CD31 + R = -0,1, p = 0,87 R = 0,9, p = 0,03 R = 0,6, p = 0,28 R = 0,6, p = 0,28 R = 0,7, p = 0,28
СЭ31+, СЭ34-/СЭ31) участвуют в продукции цитоки-нов, обладающих выраженной проангиогенной активностью.
Выводы
Мононуклеарные клетки периферической крови у пациентов с ХСН продуцируют цитокины и ростовые факторы с проангиогенным действием. Обогащение периферической крови эндотелиальными прогенитор-ными клетками в результате мобилизации С-СБР у пациентов с ХСН приводит к увеличению секреции МНК цитокинов с проангиогенной активностью - 11-18, Еро и УЕСР - и возрастанию функционального резерва продукции мононуклеарными клетками С-СБР. Мобилизация эндотелиальных прогениторных клеток С-СБР ведет к снижению секреции МНК провоспалительно-го цитокина ТЫР-а. При этом эндотелиальные проге-ниторные клетки вносят вклад в продукцию таких ци-токинов и ростовых факторов, как ТЫР-а, И-18, И-10, Еро, УЕСР.
Результаты исследования свидетельствуют о возможности использования мононуклеарных клеток, полученных в результате мобилизации гранулоцитарным колониестимулирующим фактором, для лечения хронической сердечной недостаточности.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Ким И.И., Повещенко О.В., Коненков В.И., Покушалов Е.А., Романов А.Б., Бондаренко Н.А., Повещенко А.Ф., Сергеевичев Д.С., Караськов А.М. Эффективность мобилизации CD34+ прогениторных клеток препаратом G-CSF в зависимости от ишемического анамнеза и возраста больных с хронической сердечной недостаточностью // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2012. № 1. С. 75-78.
2. Повещенко О.В., Ким И.И., Бондаренко Н.А., Лыков А.П., Повещенко А.Ф., Покушалов Е.А., Романов А.Б., Караськов А.М., Коненков В.И. Функциональная характеристика мононуклеаров периферической крови после введения гранулоцитарного колониестимулирующего фактора у пациентов с хронической сердечной недостаточностью // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2014. № 1. 26-31.
3. Richardson M.R., Yoder M.C. Endothelial progenitor cells: Quo Vadis? // J. Mol. Cell. Cardiol. 2011. Vol. 50. № 2. P. 266272.
4. Maguire G. Stem cell therapy without the cells // Commun. Integr. Biol. 2013. Vol. 6. P. e26631.
5. Wang M., Crisostomo P.R., Herring C., Meldrum K.K., Meldrum D.R. Human progenitor cells from bone marrow or adipose tissue produce VEGF, HGF, and IGF-I in response to TNF by a p38 MAPK-dependent mechanism // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2006. Vol. 291. P. R880-4.
6. Aicher A., Zeiher A.M., Dimmeler S. Mobilizing endothelial progenitor cells // Hypertension. 2005. Vol. 45. P. 321-325.
7. Kim W.S., Lee S., Yoon Y.S. Cardiovascular repair with bone marrow-derived cells // Blood Res. 201 3. Vol. 48. P. 76-86.
8. Kinnaird T. Stabile E., Burnett M.S., Shou M., Lee C.W., Barr S., Fuchs S., Epstein S.E. Local delivery of marrow-derived stromal cells augments collateral perfusion through paracrine
B3aMMOCBfl3b umtokmhoboto npo^uAA M0H0HyKAeap0B u энAотеAмаAbHblх nporeHMTopHbix KAeTOK
61
mechanisms // Circulation. 2004. Vol. 109. P. 1543-1549.
9. Rehman J., Li J., Orschell C.M. Peripheral blood "endothelial progenitor cells" are derived from monocyte/macrophages and secrete angiogenic growth factors // Circulation. 2003. Vol. 5. P. 1164-1169.
10. Kushner E., Van Guilder G., MacEneaney O., Greiner J., Cech J., Stauffer B., DeSouza C. Ageing and endothelial progenitor cell release of proangiogenic cytokines // Age Ageing. 2010. Vol. 39. P. 268-272.
11. Li. R., Nauth A., Li C., Qamirani E., Atesok K., Schemitsch E.H. Expression of VEGF gene isoforms in a rat segmental bone defect model treated with EPCs // J. Orthop. Trauma. 2012. Vol. 26. P. 689-692.
12. Hoch. M., Fischer P., Stapel B., Missol-Kolka E., Sekkali B., Scherr M., Favret F., Braun T., Eder M., Schuster-Gossler K., Gossler
A., Hilfiker A., Balligand J.L., Drexler H., Hilfiker-Kleiner D. Erythropoietin preserves the endothelial differentiation capacity of cardiac progenitor cells and reduces heart failure during anticancer therapies // Cell Stem Cell. 2011. Vol. 9. P. 131-143.
13. H. Kojima., Otani A., Oishi A., Makiyama Y., Nakagawa S., Yoshimura N. Granulocyte colony-stimulating factor attenuates oxidative stress-induced apoptosis in vascular endothelial cells and exhibits functional and morphologic protective effect in oxygen-induced retinopathy // Blood. 2011. Vol. 117. P. 1091-1100.
14. Lu P., Li L., Liu G., Baba T., Ishida Y., Nosaka M., Kondo T., Zhang X., Mukaida N. Critical Role of TNF-a-Induced Macrophage VEGF and iNOS Production in the Experimental Corneal Neovascularization // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2012. Vol. 53. № 7. P. 3516-3526.
Correlation of cytokine profile mononuclear and endothelial progenitor cells, obtained in the course of the mobilization of granulocyte colony-stimulating factor in patients with chronic heart failure
Poveshchenko O.V.1' 2*, Bondarenko N.A.1' 2, Lykov A.P.1' 2, Kim I.I.1' 2, Surovtseva M.A.1' 2, Poveshchenko A.F.1 2, Pokushalov E.A.2, Romanov A.B.2, Karas'kov A.M.2, Konenkov V.I.1
* Corresponding author. Email: [email protected]
1 Research Institute of Clinical and Experimental Lymphology, 2 Timakova St., 630060 Novosibirsk, Russian Federation
2 Academician Ye. Meshalkin Novosibirsk Research Institute of Circulation Pathology, Ministry of Health Care of Russian Federation, 15 Rechkunovskaya St., 630055 Novosibirsk, Russian Federation
Objective: The aim of the study was to evaluate the ability of cytokine peripheral blood mononuclear cells and its correlation with the release of endothelial progenitor cells after mobilization of G-CSF in patients with chronic heart failure.
Methods: Mononuclear cells were obtained from peripheral blood of 35 patients with chronic heart failure before and after mobilization procedures G-CSF (granulocyte colony stimulating factor). Spectrum of cytokine production and growth factors mononuclear cells was evaluated by ELISA in spontaneous conditions and upon stimulation of cells with concanavalin A, lipopolysaccharide, G-CSF, erythropoietin.
Results: A statistically significant increase in the spontaneous production of IL-18, VEGF, Epo and reducing TNF-a production and G-CSF mononuclear cells after mobilization procedures G-CSF. A statistically significant increase in mononuclear cell production of IL-18, VEGF, and G-CSF in response to mitogenic stimulation (Con A) and decrease in production of IL-8 after mobilization procedures G-CSF. In response to an antigenic stimulus (LPS) mononuclear cells were enriched with endothelial progenitor cells from patients with chronic heart failure responded statistically significant increase in the production of IL-18 and G-CSF, and decreased production - TNF-a, as compared to similar products of cytokines and growth factors prior to the procedure to mobilize G-CSF. Proangiogenic cytokines G-CSF or Epo result in a statistically significant increase in the production TNF-a, IL-10, VEGF, and G-CSF mononuclear cells enriched endothelial progenitor cells in patients with chronic heart failure.
Conclusion: Peripheral blood mononuclear cells, endothelial progenitor cells enriched after mobilization of G-CSF, in patients with chronic heart failure produce cytokines and growth factors with proangiogenic effect. Thus, endothelial progenitor cells contribute to the production of cytokines and growth factors such as TNF-a, IL-18, IL-10, Epo, VEGF. Mononuclear cells were obtained after mobilization of G-CSF, can be used to treat chronic heart failure.
Key words: cytokines; growth factors; mononuclear cells; endothelial progenitor cells; chronic heart failure
Received 14 September 2015. Accepted 20 November 2015.
