Effect of conditioned medium from mesenchymal stem cells on regeneration of endothelium at HCl-induced damage trachea in rats

Abstract

Цель - изучение регенерации респираторного эпителия крысы при ингаляционной травме трахеи парами соляной кислоты. Методика. Активация процессов регенерации проводилась после химического ожога путем аппликации в трахею кондиционированной среды, полученной при культивировании аллогенных мезенхимальных стволовых клеток (кМСК). Результаты. Показано, что на 3-и 7-е сут. после аппликации препарата кМСК эпителий трахеи практически полностью восстанавливается. При этом в процессе регенерации в подслизистом слое эпителия образуются замкнутые структуры, содержащие цилиарные клетки, аналогичные реснитчатым клеткам респираторного эпителия трахеи. Эти структуры мигрируют в сторону эпителия и встраиваются в пораженный эпителий. Заключенние. Показано, что препарат кМСК, введенный непосредственно в трахею в ранние сроки после повреждения, способствует восстановлению нормального подслизистого слоя. Было отмечено снижение выраженности воспаления, ускорение темпов миграции цилиарных клеток к поверхности трахеи и формирование реснитчатого эпителия de novo. The purpose. Respiratory epithelium regeneration is studied in rats with tracheal damage induced by inhaling hydrochloric acid vapor. Method. Regeneration process after the chemical burn was activated by intratracheal administration of preparations obtained from the same-species mesenchymal stem cells (MSC). Results. Tracheal epithelium is shown to recover almost completely on day 3-7 after applying MSC compositions (MSCs). Closed structures containing ciliated cells similar to ciliated cells of the respiratory epithelium lining the trachea are formed in the submucosal epithelium during regeneration. These structures migrate towards epithelium and get incorporated into the damaged epithelium. This phenomenon is apparently indicative of the special mechanism of respiratory epithelium regeneration after HCl-induced injury. Conclusion. It is demonstrated in this study that cell-free MSCs instilled intratracheally promote the recovery of normal submucosal epithelium by either preventing or reducing necrosis and inflammation. Such topical MSCs administration significantly accelerates migration of ciliated cell towards the surface and de novo formation of the ciliary epithelium.