Эффективность hMSC против хронических нетуберкулезных микобактериальных инфекций легких зависит от донора

Хронические нетуберкулезные микобактериальные инфекции легких, чаще всего возникающие при заражении Mycobacterium avium и Mycobacterium intracellulare, плохо поддаются лечению. Обычно они развиваются у людей старшего возраста или у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких, бронхоэктазами или муковисцидозом. Для лечения назначают несколько антибиотиков, которые больные принимают годами. Исследователи из США использовали человеческие мезенхимальные стволовые клетки (hMSC) из костного мозга для борьбы с нетуберкулезными микобактериями (НТМ). Ранее эта группа ученых уже показала, что hMSC обладают антимикробной, противовоспалительной и антифибротический активностью.

Сначала эффективность hMSC против M. avium, M. intracellulare и комплекса M. avium и других НТМ проверили in vitro. Как сами hMSC, так и их супернатант снижали число колониеобразующих единиц этих бактерий. При этом hMSC, полученные от разных доноров, обладали различной антимикробной активностью. Клетки и их супернатант также повышали эффективность антибиотиков, в частности, гентамицина.

Далее ученые создали мышиную модель нетуберкулезной микобактериальной инфекции. Мыши дикого типа и больные муковисцидозом быстро справлялись с инфекцией при введении бактерий через нос. Для моделирования хронической инфекции НТМ инкапсулировали в агарозные шарики. Их вводили в легкие мыши, после чего бактерии постепенно высвобождались из шариков в течение семи дней, продлевая время инфекции и воспалительного ответа. В ответ на такую «хроническую» инфекцию организм мыши вырабатывал меньше воспалительных хемокинов, однако уровень экспрессии воспалительных цитокинов, таких как IL‐1β и IL‐6, был выше.

Стволовые клетки вводили мышам с муковисцидозом через ретроорбитальный синус через 24 часа после инфекции M. avium или M. intracellulare. На седьмой день число бактерий в легких мышей, получивших терапию hMSC, было значительно ниже, чем у контролей. Бактерии отсутствовали в селезенке, печени и крови как у контрольных мышей, так и у мышей после терапии. Лечение hMSC также помогало восстановить здоровый вес мышей к седьмому дню.

На последнем этапе исследовали экспрессию генов, кодирующих IL‐6, hHMOX и CCL20, в hMSC при контакте с M. avium или M. intracellulare. У hMSC, полученных от разных доноров, был свой уникальный паттерн экспрессии.