Состояние гена gata2 в стволовых кроветворных клетках реципиентов с болезнью «трансплантат против хозяина», индуцированной аллогенным криоконсервированным материалом

Abstract

Существенной проблемой трансплантации гистонесовместимого костного мозга (КМ) является развитие иммунного конфликта, который клинически манифестируется в виде болезни «трансплантат против хозяина» (БТПХ). На модели экспериментально индуцированной БТПХ изучено состояние кроветворной системы животных. Патологию индуцировали введением нативного или криоконсервированного аллогенного КМ совместно с клетками лимфоузлов. Определяли уровень экспрессии гена gata2 в стволовых кроветворных клетках (СКК) КМ реципиентов с БТПХ. В работе использовали методы криоконсервирования, иммунофлуоресценции, ПЦР-анализа с этапом обратной транскрипции. Показано увеличение в клетках КМ уровня экспрессии гена gata2, отвечающего за самоподдержание СКК, на фоне изменения их субпопуляционного состава, что может приводить к снижению медуллярного кроветворения животных с БТПХ. В группе животных с БТПХ, индуцированной аллогенным криоконсервированным КМ с высоким уровнем экспрессии гена gata2, наблюдался низкий уровень медуллярного кроветворения. Данный факт подчеркивает значимость ингибирующего эффекта криоконсервирования в отношении функционального статуса СКК, выражающегося в данном случае снижением их дифференцировочного потенциала и восстановления медуллярного кроветворения. Проведенные исследования расширяют наше представление о механизмах развития БТПХ на клеточном и молекулярном уровнях, что может обосновать целесообразность направленного повышения эффективности лечения одной из форм аутоиммунных патологий.

Істотною проблемою трансплантації гістонесумісного кісткового мозку (КМ) є розвиток імунного конфлікту, який клінічно маніфестується у вигляді хвороби «трансплантат проти хазяїна» (ХТПХ). На моделі експериментально індукованої ХТПХ було вивчено стан кровотвірної системи тварин. Патологію індукували введенням нативного або кріоконсервованого алогенного КМ разом із клітинами лімфовузлів. Визначено рівень експресії гена gata2 у стовбурових кровотвірних клітинах (СКК) КМ реципієнтів із ХТПХ. У роботі використовували методи кріоконсервування, імунофлуоресценції, ПЛР-аналізу з етапом зворотної транскрипції. Показано збільшення у клітинах КМ експресії гена gata2, який відповідає за самопідтримку СКК, на тлі зміни їхнього субпопуляційного складу, що може приводити до зниження медулярного кровотворення тварин із ХТПХ. У групі тварин із ХТПХ, яку було індуковано кріоконсервованим алогенним КМ із високим рівнем експресії гена gata2, спостерігався низький рівень медулярного кровотворення. Даний факт підкреслює значущість інгібуючого ефекту кріоконсервування щодо функціонального статусу СКК, який виражається в даному випадку як зниження їх диференціювального потенціалу та відновлення медулярного кровотворення. Проведені дослідження розширюють нашу уяву про механізми розвитку ХТПХ на клітинному й молекулярному рівнях, що може обґрунтувати доцільність спрямованого підвищення ефективності лікування однієї з форм аутоімунних патологій.

A significant problem of transplantation of histoincompatible bone marrow (BM) is the development of an immune conflict, which is clinically manifested as the graft-versus-host disease (GVHD). This paper concerns the state of hematopoietic system in animals under conditions of experimentally induced GVHD. The pathology was induced by introduction of either native or cryopreserved allogeneic BM jointly with lymph node cells. The rate of gata2 gene expression was examined in hematopoietic stem cells (HSCs) of BMs from the recipients with GVHD. Methods of cryopreservation, immune fluorescence, and RT-PCR were used in the research. Bone marow cells exhibited an increased expression of gata2 gene, responsible for self-maintenance of HSCs, as well as changed subpopulation composition, that could lead to the reduction of the medullary haematopoiesis in GVHD animals. In the group of animals with GVHD, induced by allogeneic cryopreserved BM with a high level of gata2 gene expression, a low rate of medullary haematopoiesis was found. This fact emphasizes the importance of inhibitory effect rendered by cryopreservation in terms of functional status of the HSCs, which is manifested in this case as the decrease of their differentiation potential and recovery of medullary haematopoiesis. The performed studies expand our understanding about the mechanisms of GVHD at cell and molecular levels, which may prove the expediency of the directed elevation of efficiency in the treatment of one of autoimmune pathologies.