УДК: 616.94-07:616-003.9:615.361:576.362
РЕЗЮМЕ:Актуальність. Всесвітня організація охорони здоров’я визнала сепсис одним із глобальних пріоритетів охорони здоров’я. Сепсис визначається як розвиток небезпечної для життя поліорганної дисфункції, спричиненої нерегульованою імунною реакцією організму на інфекцію, що є безпосередньою причиною смерті тяжкохворих пацієнтів у відділенні інтенсивної терапії. Незважаючи на досягнення в інфузійній реанімації, застосуванні антибіотиків і підтримці органів, що разом зменшили смертність у лікарні, пацієнти із сепсисом демонструють підвищену віддалену захворюваність та смертність. Багато людей, які пережили сепсис, страждають від тривалих фізичних і когнітивних розладів і мають вищий рівень смертності, ніж серед населення в цілому. На сьогодні кілька доклінічних досліджень визнали мезенхімальні стромальні клітини (МСК) новим інструментом для терапії сепсису через їх здатність пригнічувати запальну реакцію.
Мета роботи – дати оцінку перспективності дослідження терапевтичної ефективності похідних мезенхімальних стромальних клітин при сепсисі.
Матеріали та методи. Підбір публікацій виконано за базами даних PubMed, Clinical Key Elsevier, Cochrane Library, eBook Business Collection, та Google Scholar, у яких висвітлювались відомості про терапевтичні ефекти екзосом, отриманих з МСК при сепсисі. На першому етапі проводили пошук літературних джерел за ключовими словами: сепсис, позаклітинні везикули, екзосоми, мезенхімальні стромальні клітини, гострий респіраторний дистрес-синдром, гостре пошкодження нирок, дисфункція міокарда, ураження печінки. На другому етапі вивчались резюме статей та виключались публікації, які не відповідали критеріям дослідження. На третьому етапі вивчали повні тексти відібраних статей на відповідність критеріям включення до списку літератури та релевантність досліджень. Результати та їх обговорення. Зважаючи на ключові патогенетичні ланки сепсису, наведено характеристику відомостей про терапевтичну ефективність екзосом з МСК при чотирьох провідних синдромах сепсису – при гострому ураженні легень, при ушкодженні нирок, при серцево-судинних розладах та на тлі пошкодження печінки, спричиненого сепсисом. Гостре ураження легень є найпоширенішим ураженням органів у пацієнтів із сепсисом, що підвищує смертність до 40%. Екзосоми є ключовими ефекторами взаємодії легеневого ендотелію з сусідніми та циркулюючими клітинами та медіаторами для модуляції локального імунного тромбозу, адгезії запальних клітин та цілісності альвеолярних одиниць. Низка експериментальних досліджень продемонструвала ефективність застосування екзосом з МСК при змодельованому гострому ураженні легень у тварин. Гостре пошкодження нирок (ГПН) зустрічається у 20% хворих з сепсисом, а ураження серця є поширеним розладом у пацієнтів із сепсисом, і приблизно у 50% пацієнтів із сепсисом виявляють ознаки дисфункції міокарда. Запалення та коагуляція є критичними ланками при сепсисі, які включають лейкоцити, тромбоцити та судинні ендотеліальні клітини. Гепатопротективна активність екзосом з МСК продемонстрована на цілій низці гострих уражень печінки, зокрема індукованих тетрахлорметаном, конканаваліном А та моделі ішемічно-реперфузійного ушкодження печінки.
Висновки. Низка досліджень продемонстрували, що секретом, отриманий із МСК, проявляє терапевтичні ефекти, подібні до тих, що спостерігаються після трансплантації МСК. Екзосоми, отримані як з імунних, так і з неімунних клітин, відіграють важливу роль в імунній регуляції, яка може сприяти розвитку патології багатьох захворювань через посередництво імунної стимуляції або пригнічення. Екзосоми, отримані з МСК, мають протективну активність при провідних синдромах сепсису – при гострому ураженні легень, при ушкодженні нирок, при серцево- судинних розладах та на тлі пошкодження печінки, спричиненого сепсисом.
Ключові слова: сепсис, позаклітинні везикули, екзосоми, мезенхімальні стромальні клітини, гострий респіраторний дистрес-синдром, гостре пошкодження нирок, дисфункція міокарда, ураження печінки.
ABSTRACT: Background. The World Health Organization has recognized sepsis as one of the global health priorities. Sepsis is defined as the development of life-threatening multiple organ dysfunction caused by an unregulated immune response of the body (systemic inflammatory response syndrome) to infection, which is the direct cause of death of critically ill patients in the intensive care unit. Despite advances in infusion resuscitation, antibiotic use, and organ support that have combined to reduce in-hospital mortality, patients with sepsis exhibit increased long-term morbidity and mortality. Many sepsis survivors suffer long-term physical and cognitive impairments and have a higher mortality rate than the general population. To date, several preclinical studies have identified mesenchymal stromal cells (MSCs) as a novel tool for sepsis therapy due to their ability to suppress the inflammatory response.
Purpose – to give an assessment of the prospective study of the therapeutic effectiveness of MSC derivatives in sepsis.
Materials and Methods. Publications were selected based on the databases PubMed, Clinical Key Elsevier, Cochrane Library, eBook Business Collection, and Google Scholar,which covered information on the therapeutic effects of exosomes obtained from MSCs in sepsis. At the first stage, literature sources were searched using key words: sepsis, extracellular vesicles, exosomes, mesenchymal stromal cells, acute respiratory distress syndrome, acute kidney injury, myocardial dysfunction, liver damage. At the second stage, summaries of articles were studied and publications that did not meet the research criteria were excluded. At the third stage, the full texts of the selected articles were studied for compliance with the criteria for inclusion in the literature list and research relevance.
Results. Taking into account the key pathogenetic links of sepsis, the data on the therapeutic effectiveness of exosomes from MSCs in four leading sepsis syndromes –acute lung injury, kidney damage, cardiovascular disorders, and liver damage caused by sepsis – are described. Acute lung injury is the most common organ injury in patients with sepsis, increasing mortality to 40%. Exosomes are key effectors of pulmonary endothelial interactions with neighboring and circulating cells and mediators for modulating local immune thrombosis, inflammatory cell adhesion, and alveolar unit integrity. A number of experimental studies have demonstrated the effectiveness of using exosomes from MSCs in simulated acute lung injury in animals. Acute kidney injury (AKI) occurs in 20% of patients with sepsis, and cardiac involvement is a common disorder in patients with sepsis, and approximately 50% of patients with sepsis show signs of myocardial dysfunction. Inflammation and coagulation are critical components in sepsis, involving leukocytes, platelets, and vascular endothelial cells. Hepatoprotective activity of exosomes from MSCs has been demonstrated in a number of acute liver injuries, in particular those induced by tetrachloromethane, concana- valin A, and ischemia-reperfusion liver injury models.
Conclusions. A number of studies have demonstrated that MSC-derived secretome exhibits therapeutic effects similar to those seen after MSC transplantation. Exosomes derived from both immune and non-immune cells play an important role in immune regulation, which can contribute to the pathology of many diseases by mediating immune stimulation or suppression. Exosomes obtained from MSCs have protectiv ctivity in the leading syndromes of sepsis – in acute lung injury, in kidney damage, in cardiovascular disorders and against the background of liver damage caused by sepsis.
Key words: sepsis, extracellular vesicles, exosomes, mesenchymal stromal cells, acute respiratory distress syndrome, acute kidney injury, myocardial dysfunction, liver damage.