vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestim-357Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEРЕАЛИЗАЦИЯ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ФУНКЦИЙ КРЫС В УСЛОВИЯХ РЕОРГАНИЗАЦИИ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ГИППОКАМПА МЕЗЕНХИМАЛЬНЫМИ СТВОЛОВЫМИ КЛЕТКАМИIMPLEMENTATION OF THE VITAL FUNCTIONS OF RATS AFTER THE REORGANIZATION OF THE NEURAL HIPPOCAMPUS CIRCUITRY BY MESENCHYMAL STEM CELLSПашкевичС. Г.PashkevichS. G.

канд. биол. наук, заведующий лабораторией

Ph. D. (Biol.), Head of the Laboratory.

skypasht@mail.ruТокальчикД. П.TokalchikD. P.

мл. науч. cотрудник.

Junior researcher.

fossil1991@mail.ruМироноваГ. П.MironovaG. P.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Biol.), Senior rereresearcher

skypasht@mail.ruДосинаМ. О.DosinaM. O.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Biol.), Senior rereresearcher

pochta_margo@mail.ruТихоновичО. Г.TichonovichO. G.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Biol.), Senior rereresearcher

tixon-ol@mail.ruСтукачЮ. П.StukachYu. P.

мл. науч. cотрудник.

Junior researcher.

stukachyulya@gmail.comКалюновВ. Н.KalyunovV. N.

д-р биол. наук, гл. науч. сотрудник.

D. Sc. (Biol.), Chief researcher.

Институт физиологии НАН БеларусиInstitute of Physiology of the National Academy of Sciences of Belarus20170103201701111117Copyright © Пашкевич С.Г., Токальчик Д.П., Миронова Г.П., Досина М.О., Тихонович О.Г., Стукач Ю.П., Калюнов В.Н., 20172017Пашкевич С.Г., Токальчик Д.П., Миронова Г.П., Досина М.О., Тихонович О.Г., Стукач Ю.П., Калюнов В.Н.Pashkevich S.G., Tokalchik D.P., Mironova G.P., Dosina M.O., Tichonovich O.G., Stukach Y.P., Kalyunov V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/357

В лаборатории нейрофизиологии Института физиологии НАН Беларуси верифицирована гипотеза о том, что один из механизмов нейропластичности при травме мозга проявляется в естественной активации процесса миграции мезенхимальных стволовых клеток (МСК), отработан протокол получения и культивирования МСК, оценена их жизнеспособность, обоснована возможность применения флуоресцирующих маркеров для визуализации процессов их миграции, проанализированы неинвазивные пути доставки МСК к местам повреждения.В экспериментах на крысах-самцах показано, что введение МСК в подслизистое пространство полостей носа крыс через 10 мин после унилатеральной деструкции путем аспирации 20 мкл ткани СА1 области гиппокампа сопровождается восстановлением жизненно важных функций, а также выработанных ранее рефлексов защитногои ориентировочного характера в целом на одну неделю раньше, чем у крыс, которым после аналогичных деструкций мозга не вводили МСК в подслизистые оболочки полостей носа.

At the Laboratory of Neurophysiology of the Institute of Physiology, National Academy of Sciences of Belarus the hypothesis was verified that one of the mechanisms of neuroplasticity with brain injury manifests itself in the natural activation of the process of migration of mesenchymal stem cells (MSCs). The protocol of obtaining and cultivating MSCs culture was worked out, evaluated their viability was evaluated, the possibility of using fluorescent markers for visualization of the migration processes was substantiated, the non-invasive ways to deliver MSCs to the injury site were analyzed.In experiments on male rats it was demonstrated that the administration of mesenchymal stem cells in the sub-mucosal space of the nasal cavities of rats in 10 minutes after the unilateral destruction by the aspiration of 20 microlitre of the tissue CA1 of the hippocampus region is accompanied by the restoration of the vital functions and the protective and indicative reflexes as a whole by one week earlier than in the rats, into which MSCs were not administered after similar destructions of the brain in the sub-mucosal membrane of the nasal cavities.

мезенхимальные стволовые клеткигиппокампзащитные рефлексыmesenchymal stem cellshippocampusprotective reflexesReferencesAdult neurogenesis and repair of the adult CNS with neural progenitors, precursors, and stem cells / J. G. Emsley [et al.] // Progress in Neurobiol. – 2005. – Vol. 75. – P. 321–341.Emsley J. G., Mitchell B. D., Kempermann G., Macklis J. D. “Adult neurogenesis and repair of the adult CNS with neural progenitors, precursors, and stem cells”, Progress in Neurobiology, 2005, vol. 75, pp. 321–341.Jacobs, B. L. Adult brain neurogenesis and depression / B. L. Jacobs // Brain, Behavior, and Immunity. – 2002. – Vol. 16. – P. 602–609.Jacobs B. L. “Adult brain neurogenesis and depression”, Brain, Behavior, and Immunity, 2002, vol. 16, pp. 602–609.Lin, R. Classic and novel stem cell niches in brain homeostasis and repair / R. Lin, L. Iacovitti // Brain Res. – 2015. – Vol. 1628. – P. 327–342.Lin R., Iacovitti L. “Classic and novel stem cell niches in brain homeostasis and repair”, Brain research, 2015, vol. 1628, pp. 327–342.Sun, D. Endogenous neurogenic cell response in the mature mammalian brain following traumatic injury / D. Sun // Experim. Neurol. – 2016. – Vol. 275. – P. 405–410.Sun D. “Endogenous neurogenic cell response in the mature mammalian brain following traumatic injury”, Experimental Neurology, 2016, vol. 275, pp. 405–410.Downregulation of survivin regulates adult hippocampal neurogenesis and apoptosis, and inhibits spatial learning and memory following traumatic brain injury / Z. Zhang [et al.] // Neuroscience. – 2015. – Vol. 300. – P. 219–228.Zhang Z., Wang H., Jin Z., Cai X., Gao N., Cui X., Liu P., Zhang J., Yang S., Yang X. “Downregulation of survivin regulates adult hippocampal neurogenesis and apoptosis, and inhibits spatial learning and memory following traumatic brain injury”, Neuroscience, 2015, vol. 300, pp. 219–228.Stukach, Y. P. Experimental substantiation of stem cells delivery to the brain through cerebral nerves endings /Y. P. Stukach, Y. G. Shanko, V. A. Kulchitsky // “Biological Motility”: materials of the ХI Inter. sci. symp. – Pushchino, 2016. – Р. 232–235.Stukach Y. P., Shanko Y. G., Kulchitsky V. A. “Experimental substantiation of stem cells delivery to the brain through cerebral nerves endings”, “Biological Motility”: materials of the ХI International scientific symposium, Pushchino, 2016, vol. 1, pp. 232–235.Богдан, В. Г. Выбор внеклеточной матрицы многокомпонентного биологического трансплантата с мезенхимальными стволовыми клетками из жировой ткани для пластики обширных дефектов передней брюшной стенки / В. Г. Богдан, М. М. Зафранская, Ю. М. Гаин // Воен. медицина. – 2014. – № 1. – С. 88–93.Bogdan V. G., Zafranskaya M. M., Gain Yu. M. “Choice of an extracellular matrix of a multicomponent biological graft with mesenchymal stem cells of fat tissue for plastics of big defects of the anterior abdominal wall”, Voennaya meditsina [Military medicine], 2014, no. 1, pp. 88–93.Стукач, Ю. П. Экспериментальное обоснование альтернативных путей доставки cтволовых клеток в мозг /Ю. П. Стукач // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2015. – № 6. – С. 86–90.Stukach Yu. P. “Experimental substantiation of the alternative ways of the delivery of stem cells into the brain”, Doklady Natsionalnoi akademii nauk Belarusi [Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus], 2015, no. 6, pp. 86–90.Белоусов, Ю. Б. Этическая экспертиза биомедицинских исследований: практ. рекомендации / Ю. Б. Белоусов. – М.: ОКИ, 2005. – 157 с.Belousov Yu. B. Eticheskaya ekspertiza biomeditsinskikh issledovanii: prakticheskie rekomendatsii [Ethical expertise of the biomedical investigations: practical recommendations], Moscow, RU, 2005, 157 p.European Convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. – Strasbourg: Europ. Treaty Series, 1986. – N 123. – 48 p.European Convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes, European Treaty Series, no. 123, Strasbourg, FR, 1986.Paxinos, Y. The Rat Brain In Stereotaxic Coordinates / Y. Paxinos, C. Watson. – San Diego: Academic Press, 1998. – 256 р.Paxinos Y., Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, Academic Press, San Diego, US, 1998.Crawley, J. N. Behavioral phenotyping strategies for mutant mice / J. N. Crawley // Neuron. – 2008. – Vol. 57, N 6. – P. 809–818.Crawley J. N. “Behavioral phenotyping strategies for mutant mice”, Neuron, 2008, vol. 57, no. 6, pp. 09–818.Karl, T. Behavioral phenotyping of mice in pharmacological and toxicological research / T. Karl, R. Pabst, S. von Hörsten // Exp. Toxicol. Pathol. – 2003. – Vol. 55, N 1. – P. 69–83.Karl T., Pabst R., von Hörsten S. “Behavioral phenotyping of mice in pharmacological and toxicological research”, Expеrimental Toxicological Pathology, 2003, vol. 55, no. 1, pp. 69–83.D’Hooge, R. Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory / R. D’Hooge, P. P. De Deyn // Brain Res. Rev. – 2001. – Vol. 36, N 1. – P. 60–90.D’Hooge R., De Deyn P. P. “Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory”, Brain Research Reviews, 2001, vol. 36, no. 1, pp. 60–90.Morris, R. G. M. Spatial localization does not require the presence of local cues / R. G. M. Morris // Learning and Motivation. – 1981. – Vol. 12, N 2. – P. 239–260.Morris R. G. M. “Spatial localization does not require the presence of local cues”, Learning and Motivation, 1981, vol. 12, no. 2, pp. 239–260.In vivo модели для изучения анальгетической активности / Д. А. Бондаренко [и др.] // Биомедицина. – 2011. – Т. 1, № 2. – С. 84–94.Bondarenko D. A., D’yachenko I. A., Skobtsov D. I., Murashev A. N. “In vivo models for investigation of the anasgesic activity”, Biomeditsina [Biomedicine], 2011, vol. 1, no. 2, pp. 84–94.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.