Характеристика впливу безклітинних кріоконсервованих біологічних засобів на рівень протизапальних та регуляторних цитокінів при експериментальному аутоімунному артрит

Abstract

Актуальність. Патогенез ревматоїдного артриту (РА) включає складний каскад цитокінів, які ініціюють проліферацію синовіальних клітин та викликають пошкодження як хряща, так і кістки. В останні роки особливу увагу привертають результати досліджень, спрямованих на вивчення можливостей застосування безклітинних кріоконсервованих біологічних засобів (БКБЗ) для оптимізації терапії РА. Мета. Охарактеризувати вплив БКБЗ – кріоекстракт у плаценти (КЕП), кріоекстракту селезінки (КЕС) та кондиціонованого середовища мезенхімальних стовбурових клітин (КС-МСК) на рівень цитокінів на моделі ад’ювантного артриту (АА). Методи. Експериментальні дослідження проведені на 42 шурах-самцях масою 200–220 г. АА моделювали ведення повного ад’юванта Фрейнда. На 28 добу експерименту відбирали зразки змішаної крові. Вміст інтерлейкінів (ІЛ-2, ІЛ-4, ІЛ-6 та ІЛ-10) визначали імуноферментним методом. Результати. Встановлено, що на тлі розвитку АА у щурів на 28 день експерименту відмічено статистично вірогідне (р<0,001) зростання вмісту протизапальних цитокінів – ІЛ-4 на 94,9% та ІЛ-10 на 150,7%, а також підвищення рівня регуляторних цитокінів – ІЛ-2 на 233,3% (р<0,001) та ІЛ-6 на 167,7% (р<0,001) відносно показників інтактних щурів. Введення досліджуваних кріоекстрактів мало виразний плив на рівень протизапальних цитокінів у щурів з АА. Так, на тлі введення КЕП рівень ІЛ-4 знизився (р=0,004) на 31,3%, а на тлі введення КЕС – рівень ІЛ-10 знизився (р=0,02) на 20,5% відносно показників щурів з АА без лікування. Найвиразніший вплив на рівень регуляторних цитокінів встановлено на тлі застосування КС-МСК при АА у щурів. Так рівень ІЛ-2 знизився (р=0,003) на 21,5% відносно показників нелікованих тварин з АА. Висновки. Встановлено, що введення БКБЗ впливає на рівень протизапальних та регуляторних цитокінів у щурів з АА, що свідчить про їхній потенціал у терапії аутоімунних захворювань. Результати показали зниження рівня протизапальних цитокінів, зокрема ІЛ-4 та ІЛ-10, а також зменшення рівня регуляторного цитокіну ІЛ-2 після введення БКБЗ, що вказує на їхній модуляційний вплив на імунну відповідь.

Background. The pathogenesis of rheumatoid arthritis (RA) involves a complex cascade of cytokines that trigger the proliferation of synovial cells and cause damage to both cartilage and bone. In recent years, particular attention has been drawn to research focused on exploring the potential use of acellular cryopreserved biological agents (CBAs) for optimizing RA therapy. Objective. The paper aims to characterize the effect of CBAs – placental cryoextract (PCE), spleen cryoextract (SCE), and conditioned medium from mesenchymal stem cells (MSC-CM) on cytokine levels in an adjuvant arthritis (AA) model. Methods. Experimental studies were conducted on 42 male rats weighing 200–220 g. AA was modeled by administering complete Freund’s adjuvant. On day 28 of the experiment, mixed blood samples were collected. The levels of interleukins (IL-2, IL-4, IL-6, and IL-10) were determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results. It was found that on day 28 of the experiment, during AA development, there was a statistically significant (p<0.001) increase in the levels of anti-inflammatory cytokines – IL-4 by 94.9% and IL-10 by 150.7%, as well as an increase in the levels of regulatory cytokines – IL-2 by 233.3% (p<0.001) and IL-6 by 167.7% (p<0.001) compared to the intact rats. The administration of the studied cryoextracts had a pronounced effect on the levels of anti-inflammatory cytokines in AA rats. Specifically, following PCE administration, IL-4 levels decreased (p=0.004) by 31.3%, and after SCE administration, IL-10 levels decreased (p=0.02) by 20.5% compared to untreated AA rats. The most pronounced effect on the levels of regulatory cytokines was observed with the use of MSC-CM in AA rats. IL-2 levels decreased (p=0.003) by 21.5% compared to untreated AA animals. Conclusions. It was established that the administration of CBAs influences the levels of anti-inflammatory and regulatory cytokines in AA rats, indicating their potential in the therapy of autoimmune diseases. The results showed a decrease in the levels of anti-inflammatory cytokines, particularly IL-4 and IL-10, as well as a reduction in the levels of the regulatory cytokine IL-2 after the administration of CBAs, suggesting their modulatory effect on the immune response.