Сравнение эффективности стимулирования ангиогенеза в ишемизированных конечностях крыс при доставке комбинации генов VEGF и Ang прямым и клеточно-опосредованным способами

Авторы: И.В. Саматошенков1. 2, К.В. Алексеева3, М.Н. Журавлева4

Организация:
1ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава России, ул. Бутлерова, 49, Казань, 420012, Российская Федерация;
2ГАУЗ «Межрегиональный клинико-диагностический центр», ул. Карбышева, 12а, Казань, 420101, Российская Федерация;
3ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, ул. 3-я Черепковская, 15а, Москва, 121552, Российская Федерация;
4ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», ул. Кремлевская, 18, Казань, 420008, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Раздел: Оригинальные статьи

DOI: https://doi.org/10.24022/1997-3187-2019-13-3-250-262

УДК: 616.717/.718-005.4-008-092.9:575.113:576

Библиографическая ссылка: Креативная кардиология. 2019; 13 (3): 250-262

Цитировать как: И.В. Саматошенков1. 2, К.В. Алексеева, М.Н. Журавлева. Сравнение эффективности стимулирования ангиогенеза в ишемизированных конечностях крыс при доставке комбинации генов VEGF и Ang прямым и клеточно-опосредованным способами. Креативная кардиология. 2019; 13 (3): 250-262. DOI: 10.24022/1997-3187-2019-13-3-250-262

Поступила / Принята к печати:  27.08.2019/04.09.2019

Ключевые слова: икроножная мышца, ишемия, мононуклеарные клетки крови пуповины, ангиогенез, фактор роста эндотелия сосудов

Оформить подписку 🔒

Аннотация

Цель: на модели хронической ишемии задней конечности крыс исследовать влияние на стимулирование ангиогенеза аденовирусов V типа, несущих комбинацию рекомбинантных генов человека фактора роста эндотелия сосудов VEGF 165 и Ang (Ad5-VEGF+Ad5-Ang), как при прямой инъекции генной конструкции, так и при помощи мононуклеарных клеток крови пуповины (МККП).

Материал и методы. Исследование было проведено на 45 крысах породы Wistar. Спустя 14 сут после создания ишемии путем иссечения фрагмента бедренной артерии крысы были разделены на три группы: 1-я группа – с прямым введением комбинации генов VEGF и Ang в дистальную часть икроножной мышцы (группа Ad5-VEGF + Ad5-Ang, n=15), 2-я группа получала трансдуцированные той же комби- нацией генов мононуклеарные клетки крови пуповины (группа МККП Ad5-VEGF + Ad5-Ang, n=15), и 3-я – группа контроля – с введением физиологического раствора в том же объеме в те же точки (группа NaCl, n=15). На 28-е сутки после введения генетических конструкций в области ишемии оценивали отношение капилляры/мышечные волокна, количество мышечных волокон и количество мышечных волокон с центральным расположением ядер.

Результаты. На 28-е сутки в группах Ad5-Ang и МККП Ad5-Ang наблюдали выраженное уменьшение количества мышечных волокон: в 2,1 и 1,7 раза соответственно (p<0,05). Показатель отношения количества капилляров к количеству мышечных волокон и количество мышечных волокон с центральным расположением ядер увеличилось в обеих экспериментальных группах, однако различие с контрольной группой не было достоверным.

Заключение. Введение генетических конструкций с аденовирусным вектором в большей степени стимулирует регенерацию скелетной мышцы, оказывая незначительный эффект на ангиогенез в области ишемии.

Литература

  1. Fowkes G., Rudan D., Rudan I., Aboyans V. Comparison of global estimates of prevalence and risk factors for peripheral artery disease in 2000 and 2010: a systematic review and analysis. Lancet. 2013; 382: 1329–40. DOI: 10.1016/S0140-6736(13)61249-0
  2. Булгин Д.В., Андреева О.В. Терапевтический ангиогенез с использованием факторов роста и клеток костного мозга: биологические основы и перспективы клинического применения. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2015; XVII (3): 7–12. DOI: 10.15825/1995-1191-2015-3-89-111
  3. Деев Р.В., Мжаванадзе Н.Д. Основные тенденции терапевтического неоангиогенеза в лечении хронической ишемии нижних конечностей (обзор литературы). Наука молодых. 2013; 3: 103–9.
  4. Деев Р.В., Григорян А.С., Потапов И.В., Киселев С.Л., Исаев А.А. Мировой опыт и тенденции генотерапии ишемических заболеваний. Ангиология и сосудистая хирургия. 2011; 17 (2): 145–54.
  5. Jazwa A., Tomczyk M., Taha H.M., Hytonen E., Stoszko M., Zentilin L. et al. Arteriogenic therapy based on simultaneous delivery of VEGF-A and FGF4 genes improves the recovery from acute limb ischemia. Vasc. Cell. 2013; 5: 13. DOI: 10.1186/2045-824X-5-13
  6. Sanada F., Taniyama Y., Azuma J., Yuka I., Kanbara Y., Iwabayashi M. et al. Therapeutic angiogenesis by gene therapy for critical limb ischemia: Choice of biological agent. Immunol. Endocr. Metab. Agents Med. Chem. 2014; 14 (1): 32–9. DOI: 10.2174/1871522213999131231105139
  7. Chen H., Hung H., Shyu K., Wang B., Sheu J., Liang Y. et al. Combined cord blood stem cells and gene therapy enhances angiogenesis and improves cardiac performance in mouse after acute myocardial infarction. Eur. J. Clin. Invest. 2005; 35 (11): 677–86. DOI: 10.1111/j.1365-2362.2005.01565
  8. Ikeda Y., Fukuda N., Wada M., Matsumoto T., Satomi A., Yokoyama S. et al. Development of angiogenic cell and gene therapy by transplantation of umbilical cord blood with vascular endothelial growth factor gene. Hypertens. Res. 2004; 27 (2): 119–28. DOI: 10.1291/hypres.27.119
  9. Gupta R., Tongers J., Losordo D.W. Human studies of angiogen therapy. Circ. Res. 2009; 105: 724–36. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.109.200386
  10. Воронов Д.А., Бочков Н.П., Гавриленко А.В. Изучение возможности применения генно-терапевтических методов для лечения пациентов с ишемией нижних конечностей. Вестник РАМН. 2006; 9–10: 6–11.
  11. . Константинов Б.А., Бочков Н.П., Гавриленко А.В. Экспериментальные и клинические результаты использования генно-инженерных конструкций с геном ангиогенина в лечении хронической ишемии нижних конечностей. Медицинская генетика. 2005; 4 (7): 327–31.
  12. Makarevich P.I., Dergilev K. V., Tsokolaeva Z.I., Boldyreva M.A., Shevchenko E.K., Glukhanyuk E.V. et al. Angiogenic and pleiotropic effects of VEGF165 and HGF combined gene therapy in a rat model of myocardial infarction. PLoS One. 2018; 13 (5): e0197566. DOI: 10.1371/journal.pone.0197566. eCollection 2018: 1–25.
  13. Makinen K., Manninen H., Hedman M., Matsi P., Mussalo H., Alhava E., Yla-Herttuala S. Increased vascularity detected by digital subtraction angiography after VEGF gene transfer to human lower limb artery: a randomized, placebo-controlled, double-blinded phase II study. Mol. Ther. 2002; 6: 127–33. DOI: 10.1006/mthe.2002.0638
  14. Rajagopalan S., Mohler E.R., Lederman R.J., Mendelsohn F.O., Saucedo J.F., Goldman C.K. et al. Regional angiogenesis with vascular endothelial growth factor in peripheral arterial disease: a phase II randomized, double-blind, controlled study of adenoviral delivery of vascular endothelial growth factor 121 in patients with disabling intermittent claudication. Circulation. 2003; 108: 1933–8. DOI: 10.1161/01.CIR.0000093398.16124.29
  15. Nikol S., Baumgartner I.,Van Belle E., Diehm C., Visona A., Capogrossi M.C. et al. Therapeutic angiogenesis with intramuscular NV1FGF improves amputation-free survival in patients with critical limb ischemia. Mol. Ther. 2008; 16 (5): 972–8. DOI: 10.1038/mt.2008.33
  16. Lederman R.J., Mendelsohn F.O., Anderson R.D., Saucedo J.F.,Tenaglia A.N., Hermiller J.B. et al. Therapeutic angiogenesis with recombinant fibroblast growth factor-2 for intermittent claudication (the TRAFFIC study): a randomised trial. Lancet. 2002; 359 (9323): 2053–8. DOI: 10.1016/s0140-6736(02)08937-7
  17. Comerota A.J., Throm R.C., Miller K.A., Henry T., Chronos N., Laird J. et al. Naked plasmid DNA encoding fibroblast growth factor type 1 for the treatment of end-stage unreconstructible lower extremity ischemia: preliminary results of a phase I trial. J. Vasc. Surg. 2002; 35: 930–6. DOI: 10.1067/mva.2002.123677
  18. Bosiers M., Schneider P.A. Critical limb ischemia. N.-Y.: Informa Healthcare USA; 2009.
  19. Armstrong L., Lako M., Buckley N., Lappin T.R., Murphy M.J., Nolta J.A. et al. Our top 10 developments in stem cell biology over the last 30 years. Stem Cells. 2012; 30 (1): 2–9. DOI: 10.1002/ stem.1007
  20. Lawall H., Bramlage P., Amann B. Stem cell and progenitor cell therapy in peripheral artery disease. Thromb. Haemost. 2010; 103: 696–709. DOI: 10.1160/TH09-10-0688
  21. Шумаков В.И., Онищенко М.А. Биологические резервы клеток костного мозга и коррекция органных дисфункций. М.: Лавр; 2009.
  22. Li W., Mа N., Ong L. et al. Bcl-2 engineered MSCs inhibited apoptosis and improved heart function. Stem Cells. 2007: 78–82. DOI: 10.1634/stemcells.2006-0771
  23. Xie N., Li Z., Adesanya T.M., Guo W., Liu Y., Fu M. et al. Transplantation of placenta-derived mesenchymal stem cells enhances angiogenesis after ischemic limb injury in mice. J. Cell. Mol. Med. 2016; 20 (1): 29–37. DOI: 10.1111/jcmm.12489
  24. Zhe L., Guo L.Z., Kim T., Han S., Kim S. Angiovasculogenic properties of endothelial-induced mesenchymal stem cells derived from human adipose tissue. Circ. J. 2016; 80: 998–1007. DOI: 10.1253/circj.CJ-15-1169
  25. Шевченко Е.К., Талицкий К.A., Парфенова Е.В. Перспективы повышения эффективности генной и клеточной терапии сердечно-сосудистых заболеваний: генетически-модифицированные клетки. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2010; 5: 215–8.
  26. Воронов Д.A. Использование генных индукторов неоангиогенеза в комплексном лечении пациентов с хронической ишемией нижних конечностей: фундаментальные аспекты и клинические результаты. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2009; 5: 44–8.

Об авторах

  • Саматошенков Игорь Валерьевич, аспирант, врач-кардиохирург; orcid.org/0000-0002-6836-7285
  • Алексеева Ксения Витальевна, ординатор;
  • Журавлева Маргарита Николаевна, мл. науч. сотр.; orcid.org/0000-0001-8592-5325

Электронная подписка

Для получения доступа к тексту статей журнала воспользуйтесь услугой «Электронная подписка»:

Оформить подписку Подробнее об электронной подписке

Главный редактор

Лео Антонович Бокерия, академик РАН и РАМН

Лео Антонович Бокерия, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН и РАМН, директор


 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите alt+A