Особливості впливу рекомбінантних цитокінів на функціональну активність гемопоетичних клітин-попередників при мієлодиспластичному синдромі in vitro

Автор(и)

  • Маргарита Вікторівна Пахаренко Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0003-2718-5116
  • Ірина Зіновіївна Руссу Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0001-9676-2859
  • Денис Іванович Білько Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0001-6801-401X
  • Ігор Юрійович Лагоднюк Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0001-6865-8018
  • Надія Михайлівна Білько Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0002-3213-0032

DOI:

https://doi.org/10.18523/2617-4529.2024.7.36-41

Ключові слова:

мієлодиспластичний синдром, гемопоетичні клітини-попередники, рекомбінантні цитокіни, колонієутворювальна активність, культура in vitro

Анотація

Популяції гемопоетичних клітин-попередників є найближчими нащадками стовбурових клітин. Саме на рівні цих клітин (гемопоетичних клітин-попередників) відбувається реалізація процесів проліферації та диференціювання. На відміну від стовбурових клітин, вони чутливі до дії цитокінів, які викидаються у разі нестачі клітин крові на периферії. Проте довгий час роль гемопоетичних клітин-попередників у реалізації патологічного процесу при порушеннях гемопоезу було недооцінено, вона виявилася вагомішою, ніж вважали раніше. Особливо це стосується мієлодиспластичного синдрому, який, незважаючи на назву, є клональним захворюванням, яке передує гострій лейкемії. Метою дослідження було визначення особливостей функціонування гемопоетичних клітин-попередників у нормі і порушеннях гемопоезу на ініціальних етапах злоякісного процесу МДС (МДС-IB) в умовах дії різних концентрацій цитокінів для оцінювання гемопоетичного потенціалу цих клітин. Вивчали їхню колонієутворювальну активність (КУО) пацієнтів двох груп – контрольної (10 осіб) і дослідної (20 осіб) у культурі in vitro. Виявилось, що КУО збільшується з підвищенням концентрації цитокінів і потребує вдвічі більшого стимулу у разі культивування гемопоетичних клітин від пацієнтів з МДС-IB. Оптимальною концентрацією в контролі для G-CSF, GM-CSF, IL-3 виявилась 20 нг/мл, а для клітин від пацієнтів з МДС-IB – 40 нг/мл. Доведено, що у разі використання комплексу цитокінів (GM-CSF, G-CSF, IL-3) колонієутворювальна здатність клітин-попередників від пацієнтів з МДС-ІВ значно зростає в порівнянні з такими показниками для цитокінів, що діяли окремо (28,7±3,2 до 18,3±1,8, 12,1±1,5 та 24,5±2,1 відповідно). У роботі розкрито прихований потенціал до проліферації клітин від пацієнтів з МДС-ІB, що може бути використаним як в експериментальних дослідженнях, так і для створення протоколів лікування хворих на МДС в ініціальній стадії захворювання.

Біографії авторів

Маргарита Вікторівна Пахаренко, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

PhD, провідний спеціаліст, асистентка, ОНП «Лабораторна діагностика біологічних систем» Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

m.pakharenko@ukma.edu.ua

Ірина Зіновіївна Руссу, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

кандидат біологічних наук, доцент, ОНП «Лабораторна діагностика біологічних систем» Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

Денис Іванович Білько, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

кандидат біологічних наук, доцент, ОНП «Лабораторна діагностика біологічних систем» Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

Ігор Юрійович Лагоднюк, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

аспірант ОНП «Лабораторна діагностика біологічних систем» Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

Надія Михайлівна Білько, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

доктор медичних наук, професор, завідувачка кафедри, гарант ОНП «Лабораторна діагностика біологічних систем» Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

Посилання

  1. Zhao M, Li L. Regulation of hematopoietic stem cells in the niche. Sci China Life Sci. 2015;58(12):1209-15.
  2. Flores-Figueroa E, Gutierrez-Espindola G, Guerrero-Rivera S, Pizzuto-Chavez J, Mayani H. Hematopoietic progenitor cells from patients with myelodysplastic syndromes: in vitro colony growth and long-term proliferation. Leukemia research. 1999 Apr;23:385-94.
  3. Jahandideh B, Derakhshani M, Abbaszadeh H, Akbar Movassaghpour A, Mehdizadeh A, Talebi M, Yousefi M. The pro-Inflammatory cytokines effects on mobilization, selfrenewal and differentiation of hematopoietic stem cells. Hum Immunol. 2020;81(5):206-17.
  4. Tefferi A, Thiele J, Vardiman JW. The 2008 World Health Organization classification system for myeloproliferative neoplasms. Cancer. 2009;115(17):3842-7.
  5. Garcia Manero G, Chien KS, Montalban Bravo G. Myelodysplastic syndromes: 2021 update on diagnosis, risk stratification and management. Am J Hematol. 2020;95(11): 1399-420.
  6. Gerke MB, Christodoulou I, Karantanos T. Definitions, Biology, and Current Therapeutic Landscape of Myelodysplastic/Myeloproliferative Neoplasms. Cancers. 2023;15(15):3815.
  7. Gondek LP, DeZern AE. Assessing clonal haematopoiesis: clinical burdens and benefits of diagnosing myelodysplastic syndrome precursor states. Lancet Haematol. 2020;7(1):e73-e81.
  8. Ackermann M, Liebhaber S, Klusmann J, Lachmann N. Lost in translation: pluripotent stem cell derived hematopoiesis. EMBO Mol Med. 2015;7(11):1388-402. doi:10.15252/emmm.201505301
  9. Anthony BA, Link DC. Regulation of hematopoietic stem cells by bone marrow stromal cells. Trends Immunol. 2014;35(1):32-7.
  10. Bilko D, Pakharenko M. Peculiarities of functioning of hematopoietic progenitor cells of bone marrow of patients with myelodysplastic syndrome in culture in vitro and in cell diffusion chambers in vivo. NaUKMA Research Papers. Biology and Ecology. 2022;5:33-8. doi:10.18523/2617-4529.2022.5.33-38. Ukrainian.
  11. Hernandez-Barrientos D, Pelayo R, Mayani H. The Hematopoietic Microenvironment: A Network of Niches for the Development of All Blood Cell Lineages. J Leukoc Biol. 2023; 114(5):404-420.
  12. Hurwitz SN, Jung SK, Kurre P. Hematopoietic stem and progenitor cell signaling in the niche. Leukemia. 2020;34(12): 3136-48.
  13. Mosaad YM. Hematopoietic stem cells: An overview. Transfus Apher Sci. 2014;51(3):68-82.
  14. Woolthuis CM, Park CY. Hematopoietic stem/progenitor cell commitment to the megakaryocyte lineage. Blood. 2016;127(10): 1242-8.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-13

Як цитувати

1.
Пахаренко МВ, Руссу ІЗ, Білько ДІ, Лагоднюк ІЮ, Білько НМ. Особливості впливу рекомбінантних цитокінів на функціональну активність гемопоетичних клітин-попередників при мієлодиспластичному синдромі in vitro. NRPBE [інтернет]. 13, Серпень 2024 [цит. за 18, Листопад 2024];7:36-41. доступний у: http://nrpbe.ukma.edu.ua/article/view/310003