ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИЙ ЭФФЕКТ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ КОСТНОМОЗГОВЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ КАК ВОЗМОЖНЫЙ МЕХАНИЗМ НЕЙРОПРОТЕКЦИИ ПРИ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ

Ранее нами выявлено повышенное содержание циркулирующих костномозговых предшественников у пациентов в остром периоде черепно-мозговой травмы (ЧМТ) и продемонстрировано, что благоприятный исход сопряжен с ранней мобилизацией CD34+CD45+ гемопоэтических предшественников (ГП). Настоящая работа посвящена изучению особенностей системной воспалительной реакции и параметров иммунитета в группах пациентов с наличием и отсутствием ранней мобилизации ГП. Установлено, что пациенты с ЧМТ характеризуются повышенным содержанием в сыворотке крови С-реактивного белка (СРБ), IL-1β, IL-6, IL-8, MCP-1, G-CSF и IL-1ra, что свидетельствует о наличии системной воспалительной реакции. При этом у пациентов с отсутствием ранней мобилизацией ГП выявляется достоверно более высокое содержание в сыворотке крови СРБ, MCP-1, MIP-1β и G-CSF и меньший уровень VEGF. Кроме того, пациенты с отсутствием ранней мобилизации ГП отличаются достоверно более низкими показателями абсолютного содержания лимфоцитов, CD3+Т-клеток, CD4+Т-клеток, CD16+NК-клеток и пролиферативного ответа мононуклеарных клеток на КонА, а также 4-кратно большей частотой инфекционных осложнений по сравнению с оппозитной группой. Предполагается, что сопряженность ранней мобилизацией CD34+CD45+ клеток с благоприятным исходом при ЧМТ может быть отчасти обусловлена противовоспалительным и иммуномодулирующим эффектами циркулирующих костномозговых предшественников.

1. Черных В.А., Пронкина Н.В., Шевела Е.Я., Ступак В.В., Фонин В.В., Парлюк О.В., Рабинович С.С., Черных Е.Р., Останин А.А. Циркулирующие костно-мозговые предшественники у пациентов с различными исходами черепно-мозговой травмы // Политравма, 2012. № 2. С. 10-15. [Chernykh V.A., Pronkina N.V., Shevela E.Y., Stupak V.V., Fonin V.V., Parluk O.V., Rabinovich S.S., Chernykh E.R., Ostanin A.A. Circulating bone marrow precursors in patients with different outcomes of traumatic brain injury. Politravma = Polytrauma, 2012, no. 2, pp. 10-15. (In Russ.)]

2. Черных В.А., Ступак В.В., Фонин В.В., Шишлов П.Е., Пронкина Н.В., Шевела Е.Я., Леплина О.Ю., Черных Е.Р., Останин А.А. Мобилизация костномозговых CD34+CD45+ гемопоэтических предшественников у больных с черепно-мозговой травмой // Российский нейрохирургический журнал им. проф. А.Л. Поленова, 2012. Т. IV, № 1. С. 54-61. [Chernykh V.A., Stupak V.V., Fonin V.V., Shishlov P.E., Pronkina N.V., Shevela E.Ya., Leplina O.Yu., Chernykh E.R., Ostanin A.A. Mobilization of bone-marrow-derived CD34+CD45+hematopoietic progenitors in patients with traumatic brain injury. Rossiyskiy neyrokhirurgicheskiy zhurnal im. prof. A.L. Polenova. = Russian Neurosurgical Journal, 2012, Vol. 4, no. 1, pp. 54-61. (In Russ.)]

3. Clerici M., Cassinotti A., Onida F., Trabattoni D., Annaloro C., Volpe A.D., Rainone V., Lissoni F., Duca P., Sampietro G., Fociani P., Vago G., Foschi D., Ardizzone S., Deliliers G.L., Porro G.B. Immunomodulatory effects of unselected haematopoietic stem cells autotransplantation in refractory Crohns disease. Dig. Liver Dis., 2011, Vol. 43, no. 12, pp. 946-952.

4. Das M., Mohapatra S., Mohapatra S.S. New perspectives on central and peripheral immune responses to acute traumatic brain injury. J. Neuroinflammation., 2012, Vol. 9, p. 236. doi:10.1186/1742-2094-9-236

5. Lee S.T., Chu K., Jung K.H., Kim S.J., Kim D.H., Kang K.M., Hong N.H., Kim J.H., Ban J.J., Park H.K. Anti-inflammatory mechanism of intravascular neural stem cell transplantation in haemorrhagic stroke. Brain., 2008, Vol. 131, pp. 616-629.

6. Meisel C., Schwab J.M., Prass K. Meisel A., Dirnagl U. Central nervous system injury-induced immune deficiency syndrome. Nat. Rev. Neurosci., 2005, Vol. 6, no. 10, pp. 775-786.

7. Miller F.D., Kaplan D.R. Mobilizing endogenous stem cells for repair and regeneration: are we there yet? Cell Stem Cell., 2012, Vol. 10, no. 6, pp. 650-652.

8. Nervi B., Link D.C., Di Persio J.F. Cytokines and hematopoietic stem cell mobilization. J. Cell Biochem., 2006, Vol. 99, no. 3, pp. 690-705.

9. Nguyen H.X., O’Barr T.J., Anderson A.J. Polymorphonuclear leukocytes promote neurotoxicity through release of matrix metalloproteinases, reactive oxygen species, and TNF-alpha. J. Neurochem., 2007, Vol. 102, no. 3, pp. 900-912.

10. Ohm J.E., Carbone D.P. VEGF as a mediator of tumor-associated immunodeficiency. Immunol. Res., 2001, Vol. 23, no. 2-3, pp. 263-272.

11. Pancer G., Engelman E., Hoque F., Alam M., Rucinski J., Bernstein L.H. C-reactive protein for the enhanced evaluation of the systemic inflammatory response syndrome (SIRS). The Open Clinical Chemistry Journal, 2011, Vol. 4, pp. 1-9.

12. Rathmell J.C., Farkash E.A., Gao W., Thompson C.B. IL-7 enhances the survival and maintains the size of naive T cells. J. Immunol., 2001, Vol. 167, no. 12, pp. 6869-6876.

13. Roberts A.W. G-CSF: a key regulator of neutrophil production, but that’s not all! Growth Factors, 2005, Vol. 23, no. 1, pp. 33-41.

14. Schwarting S., Litwak S., Hao W., Bahr M., Weise J., Neumann H. Hematopoietic stem cells reduce postischemic inflammation and ameliorate ischemic brain injury. Stroke., 2008, Vol. 39, no. 10, pp. 2867-2875.

15. Scott B.N., Roberts D.J., Robertson H.L., Kramer A.H., Laupland K.B., Ousman S.S., Kubes P., Zygun D.A. Incidence, prevalence, and occurrence rate of infection among adults hospitalized after traumatic brain injury: study protocol for a systematic review and meta-analysis. Syst. Rev., 2013, Vol. 2, no. 1, p. 68. doi: 10.1186/2046-4053-2-68

16. Shah S., Ulm J., Sifri Z.C., Mohr A.M,. Livingston D.H. Mobilization of bone marrow cells to the site of injury is necessary for wound healing. J. Trauma., 2009, Vol. 67, no. 2, pp. 315-321.

17. Skirecki T., Zieli ska-Borkowska U., Z otorowicz M., Kawiak J., Hoser G. Mobilization of hematopoietic and nonhematopoietic stem cell subpopulations in sepsis: a preliminary report. Crit. Care., 2012, Vol. 16, suppl. 1, p. 8.

18. Smrcka M., Mrlian A., Karlsson-Valik J., Klabusay M. The effect of head injury upon the immune system. Bratisl. Lek. Listy., 2007, Vol. 108, no. 3, pp. 144-148.

19. Sobrino T., Hurtado O., Moro M.A., Rodr guez-Yanez M., Castellanos M., Brea D., Moldes O., Blanco M., Arenillas J.F., Leira R., Davalos A., Lizasoain I., Castillo J. The increase of circulating endothelial progenitor cells after acute ischemic stroke is associated with good outcome. Stroke., 2007, Vol. 38, no 10, pp. 2759-2764.

20. Tate C.C., Case C.C. Mesenchymal stromal cells to treat brain injury. Advanced topics in neurological disorders. Chapter in «Neurological Disorders». InTech, 2012, pp. 45-78.

21. Wada J., Suzuki H., Fuchino R., Yamasaki A., Nagai S., Yanai K., Koga K., Nakamura M., Tanaka M., Morisaki T., Katano M. The contribution of vascular endothelial growth factor to the induction of regulatory T-cells in malignant effusions. Anticancer. Res., 2009, Vol. 29, no. 3, pp. 881-888.

22. Walker P.A., Letourneau P.A., Bedi S., Shah S.K., Jimenes F., Cox C.S. Progenitor cells as remote “bioreactors”: Neuroprotection via modulation of the systemic inflammatory response. World J. Stem. Cells., 2011, Vol. 3, no. 2, pp. 9-18.

23. Ward N.S., Casserly B., Ayala A. The compensatory anti-inflammatory response syndrome (CARS) in critically ill patients. Clin. Chest Med., 2008, Vol. 29, no. 4, pp. 617-625.

24. Wojakowski W., Tendera M., Zebzda A., Michalowska A., Majka M., Kucia M., Maslankiewicz K., Wyderka R., Kr l M., Ochala A., Kozakiewicz K., Ratajczak M.Z. Mobilization of CD34(+), CD117(+),

25. CXCR4(+), c-met(+) stem cells is correlated with left ventricular ejection fraction and plasma NT-proBNP levels in patients with acute myocardial infarction. Eur. Heart. J., 2006, Vol. 27, no. 3, pp. 283-289.

26. Woodcock T., Morganti-Kossmann M.C. The role of markers of inflammation in traumatic brain injury. Front. Neurol., 2013, Vol. 4, p. 18. doi:10.3389/fneur.2013.00018

27. Xiong Y., Mahmood A., Chopp M. Angiogenesis, neurogenesis and brain recovery of function following injury. Curr. Opin. Investig. Drugs., 2010, Vol. 11, no. 3, pp. 298-308.

28. Yamada M., Kubo H., Ishizawa K., Kobayashi S., Shinkawa M., Sasaki H. Increased circulating endothelial progenitor cells in patients with bacterial pneumonia: evidence that bone marrow derived cells contribute to lung repair. Thorax., 2005, Vol. 60, no. 5, pp. 410-413.

29. Zhang Z.G., Chopp M. Neurorestorative therapies for stroke: underlying mechanisms and translation to the clinic. Lancet Neurol., 2009, Vol. 8, no. 5, pp. 491-500.

30. Zhao Y., Wang L., Jin Y., Shi S. Fas ligand regulates the immunomodulatory properties of dental pulp stem cells. J. Dent Res., 2012, Vol. 91, no. 10, pp. 948-954.

31. Ziebell J.M., Morganti-Kossmann M.C. Involvement of pro- and anti-inflammatory cytokines and chemokines in the pathophysiology of traumatic brain injury. Neurotherapeutics., 2010, Vol. 7, no. 1, pp. 22-30.