Effect and Mechanisms of Influence of the Mesenchymal Stem Cells on the Viability and Functional Activityof the Islets of Langerhans in Vitro: Prospects of Their Joint Use in Type I Diabetes Mellitus
Authors: Назарова Е.А. , Петровская Е.Г. , Сыманович А.А. , Гомон А.А. , Примакова Е.А. , Дедюля Н.И. , Смольникова В.В. , Кривенко С.И. 
Published: March 2022

Введение. Одной из новых стратегий защиты введенных реципиенту островков Лангерганса (ОЛ), используемых для клеточной терапии сахарного диабета I типа, является применение мезенхимальных стволовых клеток (МСК), которые обладают способностью к секреции тех растворимых факторов (в том числе интерлейкинов), которые реализуют противовоспалительный, прорегенераторный, цитопротективный и иммуномодулирующий эффект при совместном применении с островками Лангерганса.Цель. Охарактеризовать иммуногенные свойства островков Лангерганса в кокультурах и оценить влияние мезенхимальных стволовых клеток на субпопуляционный состав лимфоцитов в кокультурах, а также возможность совместного применения донорских ОЛ и МСК при терапии сахарного диабета I типа для иммунокоррекции и иммунологической защиты ОЛ после инфузии.Материалы и методы. Материалом исследования являлись ОЛ, выделенные из поджелудочной железы (ПЖ) донора с констатированной смертью мозга (n=8); образцы периферической крови доноров (n=18) для выделения мононуклеарных клеток; образцы МСК жировой ткани (ЖТ) (n=8). Выделение ОЛ из ПЖ доноров осуществлялось по протоколу E. Linetsky SOP ICPF-001 с некоторыми модификациями. Выделение МСК из ЖТ проводили по разработанному ранее протоколу.Результаты. В ходе постановок совместных культур установлен сформированный под влиянием МСК и ОЛ in vitro субпопуляционный состав лимфоцитов и дана оценка возможности совместного применения МСК с ОЛ для повышения эффекта клеточной терапии сахарного диабета I типа.Выводы. ОЛ в совместных культурах с лимфоцитами и с лимфоцитами и МСК достоверно влияют на созревание CD45RA+CD62L+ наивных Т-лимфоцитов и образование CD45RA+CD62L– терминально дифференцированных Т-лимфоцитов. МСК in vitro проявляют слабые иммуносупрессивные свойства, однако способствуют поддержанию иммунотолерантной среды, оказывая влияние на увеличение относительного количества Т-регуляторов in vitro.

Introduction. One of the new strategies to protect the injected IsL is the use of mesenchymal stem cells (MSC), which have the ability of secretion of those soluble factors (including interleukins) that implement the anti-inflammatory, pro-regenerative, cytoprotective and immunomodulatory effects in co-infusion with IsL. The study reflects the results of the effect of MSCs and IsL on the subpopulation content of lymphocytes in vitro and assesses the possibility of combined use of MSCs and IsL to improve the effect of cell therapy for type I diabetes mellitus.Purpose. To characterize the immunogenic properties of the islets of Langerhans in co-cultures and to evaluate the effect of mesenchymal stem cells on the subpopulation composition of lymphocytes in co-cultures, as well as the possibility of the combined use of donor IsL and MSCs in the treatment of type I diabetes mellitus for immunocorrection and immunological protection of IsL after infusion. Materials and methods. The materials of the study were IsL isolated from brain-dead cadaveric donors’pancreas(n=8), thesamplesofperipheralbloodofdonors(n=18) forobtainingmononuclears, samples of adipose tissue MSCs (n=8). IsL were isolated from donors’ pancreas according to the protocol of E. Linetsky SOP ICPF-001 with some modifications. MSCs were obtained from adipose tissue according to the previously developed protocol.Results. The subpopulation content of lymphocytes was determined in co-cultures in vitro under the influence of MSCs and IsL. The possibility of MSCs and IsL co-infusion for improvement of the effect of cell therapy in diabetes mellitus was estimated.Conclusion. IsL in co-cultures with lymphocytes and with lymphocytes IsL and MSCs influence the maturation of CD45RA+CD62L+ of naive Т-lymphocytes and formation of CD45RA+CD62L– of terminally differentiated T-lymphocytes. MSCs in vitro are showing the light immunosupressive properties, but promote maintaining of immunotolerant environment by influencing the increase of the percentage of Т-regulators in vitro.