Preview

Российский неврологический журнал

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Применение клеточных технологий при лечении неврологических нарушений, вызванных COVID-19 SARS-CoV-2

Полный текст:

Аннотация

В обзоре систематизированы результаты исследований, посвященных лечению и реабилитации пациентов с неврологическими последствиями постковидного синдрома и с сосудистыми, поствоспалительными и травматическими поражениями нервной системы с применением стволовых клеток взрослого типа.

Материал и методы: проведен поиск литературных источников, включая опубликованные в рецензируемых журналах, индексируемые в PubMed, Wos, Scopus и РИНЦ. Проанализированы 72 статьи, посвященные клеточным технологиям и иммунотерапии в неврологии, из которых 63 включены в данный обзор.

Результаты. Включение стволовых клеток (СК) в программы реабилитации пациентов с разнообразными повреждениями и заболеваниями ЦНС – новое перспективное направление исследований. Возможные механизмы терапии травмы спинного мозга, базирующиеся на использовании стволовых плюрипотентных клеток взрослого типа из костного мозга, в том числе СД34+, включают множество аспектов. На фоне трансплантации СК могут восстанавливаться поврежденные нервные клетки и окружающие ткани, включая нейроны и глиальные клетки, что помогает обеспечить целостность путей нервной проводимости и, таким образом, восстановить нервную функцию. Терапия СК может подавлять гены, участвующие в воспалении и апоптозе, а также активировать гены с нейропротектерным действием, тем самым защищая спинномозговые нейроны от вторичного повреждения. Доза аутоСД34+ СК определяется по содержанию СД34+ клеток и составляет не менее 1 × 106 СД34+ клеток на 1 введение. Аутологичные гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), полученные от самого пациента, не вызывают иммунологических конфликтов, и, соответственно, не требуют проведения иммуносупрессивной терапии в отличие от донорских (аллогенных) и ксеногенных клеток. Таким образом, у больного не происходит нарушений в естественных механизмах противоинфекционного и противоопухолевого контроля. При этом аутологичные ГСК относительно легко получить и культивировать при необходимости, а при применении данного типа клеток врачи не сталкиваются с этическими и законодательными вызовами.

Заключение. Учитывая ранее полученные данные об эффективности применения аутологичных ГСК СД34+ для реабилитации больных с различными типами повреждения нервной системы и универсальность патофизиологических механизмов в ЦНС, можно предположить, что данное направление клеточной терапии может быть использовано для лечения постковидного синдрома.

Об авторах

И. С. Долгополов
ФГБОУ ВО «Тверской государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Долгополов Игорь Станиславович – д-р мед. наук, заведующий кафедрой педиатрии педиатрического факультета

170100, Тверь



М. Ю. Рыков
ФГБОУ ВО «Тверской государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Тверь



Л. В. Чичановская
ФГБОУ ВО «Тверской государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Тверь



Список литературы

1. Wang F., Kream R.M., Stefano G. Long-Term Respiratory and Neurological Sequelae of COVID-19. Med. Sci. Monit . 2020;26:e928996-1–e928996-10.

2. Bourgonje A.R., Abdulle A.E., Timens W. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), SARS-CoV-2 and the pathophysiology of coronavirus disease 2019 (COVID-19). J. Pathol. 2020;251(3):228–48.

3. Wang D., Hu B., Hu C. Сlinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus-infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA. 2020;323(11):1061–9.

4. Garrigues E., Janvier P., Kherabi Y., Le Bot A., Hamon A., Gouze H. Post-discharge persistent symptoms and health-related quality of life afer hospitalization for COVID-19. J. Infect . 2020;81:e4–e6.

5. Nalbandian A., Sehgal K., Gupta A., Madhavan M.V., McGroder C., Stevens J.S. Post-acute COVID-19 syndrome. Nat Med. 2021;27(4):601–615.

6. Singal C.M.S., Jaiswal P., Seth P. SARS-CoV-2, more than a respiratory virus: Its potential role in neuropathogenesis. ACS Chem Neurosci. 2020;11(13):1887–99.

7. Tian S., Xiong Y., Liu H. Pathological study of the 2019 novel coronavirus disease (COVID-19) through post-mortem core biopsies. Mod. Pathol. 2020;33:1007–14.

8. Stonesifer C., Corey S., Ghanekar S., Diamandis Z., Acosta S.A., Borlongan C.V. Stem cell therapy for abrogating stroke-induced neuroinflammation and relevant secondary cell death mechanisms. Prog. Neurobiol. 2017;158:94–131.

9. Stenudd M., Sabelstrom H., Frisen J. Role of endogenous neural stem cells in spinal cord injury and repair. JAMA Neurology. 2015;72(2):235–237.

10. Gao L., Xu W., Li T. Stem cell therapy: a promising therapeutic method for intracerebral hemorrhage. Cell. Transplantation. 2018;27(12):1809–1824.

11. Pezzini A., Padovani A. Lifting the mask on neurological manifestations of COVID-19. Nat. Rev. Neurol. 2020;24:1–9.

12. Barrantes F.J. Central nervous system targets and routes for SARS-CoV-2: Current views and new hypotheses. ACS Chem. Neurosci. 2020;11(18):2793–803.

13. Brann D.H., Tsukahara T., Weinreb C. Non-neuronal expression of SARS-CoV-2 entry genes in the olfactory system suggests mechanisms underlying COVID-19-associated anosmia. Sci. Adv. 2020;6(31) eabc5801.

14. Tsai L.K., Hsieh S.T., Chang Y.C. Neurological manifestations in severe acute respiratory syndrome. Acta Neurol. Taiwan. 2005;14(3):113–19.

15. Abassi Z., Knaney Y., Karram T., Heyman SN. The lung macrophage in SARS-CoV-2 infection: A friend or a foe? Front Immunol. 2020;11:1312.

16. Jose R.J., Manuel A. COVID-19 cytokine storm: The interplay between inflammation and coagulation. Lancet Respir. Med. 2020;8(6):e46–47.

17. Kremer S., Lersy F., de Sèze J. Brain MRI findings in severe COVID-19: A retrospective observational study. Radiology. 2020;16:202222.

18. Aghagoli G., Gallo Marin B., Katchur N.J. Neurological involvement in COVID-19 and potential mechanisms: A review. Neurocrit Care. 2020;13:1–10.

19. Xu Z., Shi L., Wang Y., Zhang J., Huang L., Zhang C. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir. Med. 2020;8(4):420–422.

20. Mao L., Jin H., Wang M., Hu Y., Chen S., He Q. Neurologic manifestations of hospitalized patients with coronavirus disease 2019 in Wuhan, China. JAMA Neurol. 2020;77(6):1–9.

21. Guan W., Ni Z., Hu Y., Liang W.H., Ou C.Q., He J.X. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N. Engl. J. Med. 2020;382(18):1708–1720.

22. Moriguchi T., Harii N., Goto J., Harada D., Sugawara H., Takamino J., Ueno M. et al. A first case of meningitis/encephalitis associated with SARS-Coronavirus-2. Int. J. Infect. Dis . 2020;94:55–58.

23. Paniz-Mondolfi A., Bryce C., Grimes Z., Gordon R.E., Reidy J., Lednicky J., Sordillo E.M., Fowkes M. Central nervous system involvement by severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2). J. Med. Virol. 2020;92(7):699–702.

24. Puelles V.G., Lütgehetmann M., Lindenmeyer M.T., Sperhake J.P., Wong M.N., Allweiss L. al. Multiorgan and Renal Tropism of SARS-CoV-2. N. Engl. J. Med . 2020;383(6):590–592.

25. Desforges M., Le Coupanec A., Stodola J.K., Meessen-Pinard M., Talbot P.J. Human coronaviruses: viral and cellular factors involved in neuroinvasiveness and neuropathogenesis. Virus Res. 2014;194():145–58.

26. Swanson P.A. 2nd, McGavern D.B. Viral diseases of the central nervous system. Curr. Opin. Virol. 2015;11():44–54.

27. van Riel D., Verdijk R., Kuiken T. The olfactory nerve: a shortcut for influenza and other viral diseases into the central nervous system. J. Pathol. 2015;235(2):277–87.

28. Netland J., Meyerholz D.K., Moore S., Cassell M., Perlman S. Severe acute respiratory syndrome coronavirus infection causes neuronal death in the absence of encephalitis in mice transgenic for human ACE2. J. Virol. 2008;82(15):7264–75.

29. Li W., Li M., Ou G. COVID-19, cilia, and smell. FEBS J. 2020;287:3672–3676. doi: 10.1111/febs.15491

30. Hoffmann M. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. Cell. 2020;181:271–280.e8. doi: 10.1016/j.cell.2020.02.052

31. Sungnak W. SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes. Nat. Med. 2020;26:681–687. doi: 10.1038/s41591-020-0868-6

32. Bryche B. Massive transient damage of the olfactory epithelium associated with infection of sustentacular cells by SARS-CoV-2 in golden Syrian hamsters. Brain Behav. Immun. 2020. doi: 10.1016/j.bbi.2020.06.032

33. Xu J., Lazartigues E. Expression of ACE2 in human neurons supports the neuro-invasive potential of COVID-19 virus. Cell. Mol. Neurobiol. 2020;4:1–5.

34. Zhang Bao-Zhong, Chu Hin, Han Shuo, Shuai Huiping, Deng Jian, Hu Ye-Fan, Gong Hua-Rui, Chak-Yiu Lee Andrew. SARS-CoV-2 infects human neural progenitor cells and brain organoids. Cell. Res. 2020;30(10):928–931.

35. Meinhardt J., Radke J., Dittmayer C., Franz J., Thomas C. et al. Olfactory transmucosal SARS-CoV-2 invasion as a port of central nervous system entry in individuals with COVID-19. Nature Neuroscience. 2021;24:68–175.

36. National Institute for Health and Care excellence. COVID-19 rapid guideline: managing the long-term effects of COVID-19. https://www.nice.org.uk/guidance/ng188 [18 décembre 2020].

37. Editorial. Long COVID: let patients help define long-lasting COVID symptoms. Nature. 2020;586:170.

38. Haute Autorité de santé. Réponses rapides dans le cadre de la COVID-19: symptômes prolongés suite à une COVID-19 de l’adulte — Diagnostic et prise en charge; 2021.

39. Goërtz Y.M.J., Van Herck M., Debressine J.M. Persistent symptoms 3 months after a SARS-CoV-2 infection: the post-COVID-19 syndrome? ERJ Open. Res. 2020;6:00542–2020.

40. Sudre C.H., Murray B., Varsavsky T. Attributes and predictors of long COVID. Nat. Med. 2021;27:626–31.

41. Havervall S., Rosell A., Phillipson M. Symptoms and functional impairment assessed 8 months after mild COVID-19 among health care workers. JAMA. 2021;325:2015–6.

42. Salmon-Ceron D., Slama D., De Broucker T. Clinical, virological and imaging profile in patients with prolonged forms of COVID-19: a cross-sectional study. J. Infect. 2021;82(2): e1–4.

43. Burton C., Fink P., Henningsen P. Functional somatic disorders: discussion paper for a new common classification for research and clinical use. BMC Med. 2020;18:34.

44. Mazza M.G., De Lorenzo R., Conte C. Anxiety and depression in COVID-19 survivors: role of inflammatory and clinical predictors. Brain Behav. Immun. 2020;89:594–600.

45. Huang C., Huang L., Wang Y. 6-month consequences of COVID-19 in patients discharged from hospital: a cohort study. Lancet. 2021;397:220–232.

46. Taquet M., Luciano S., Geddes J.R. Harrison P.J. Bidirectional associations between COVID-19 and psychiatric disorder: retrospective cohort studies of 62 354 COVID-19 cases in the USA. Lancet Psychiatry. 2021;8:130–140.

47. Weissman I.L., Anderson D.J., Gage F. Stem and progenitor cells: origins, phenotypes, lineage commitments, and transdifferentiations. Ann. Rev. Cell Develop. Biol. 2001;17(1):387–403.

48. Lakhan S.E., Kirchgessner A., Hofer M. Inflammatory mechanisms in ischemic stroke: therapeutic approaches. J. Transl. Med. 2009;7:97.

49. Muheremu A., Peng J., Ao Q. Stem cell based therapies for spinal cord injury. Tissue & Cell. 2016;48(4):328–333.

50. De Feo D., Merlini A., Laterza C., Martino G. Neural stem cell transplantation in central nervous system disorders:from cell replacement to neuroprotection. Cur. Opin. Neurol. 2012;25(3):322–333. doi: 10.1097/WCO.0b013e328352ec45

51. Cusimano M., Biziato D., Brambilla E. Transplanted neural stem/precursor cells instruct phagocytes and reduce secondary tissue damage in the injured spinal cord. Brain. 2012;135(2):447–460.

52. Bryukhovetskiy A.S., Bryukhovetskiy I.S. Effectiveness of repeated transplantations of hematopoietic stem cells in spinal cord injury. World J. Transplant. 2015;5 (3):110–128.

53. Divani A.A., Hussain M.S., Magal E., Heary R.F., Qureshi A.I. The use of stem cells’ hematopoietic stimulating factors therapy following spinal cord injury. Ann. Biomedical Engineering. 2007;35(10):1647–1656.

54. Koshizuka S., Okada S., Okawa A. Transplanted hematopoietic stem cells from bone marrow differentiate into neural lineage cells and promote functional recovery after spinal cord injury in mice. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 2004;63(1):64–72.

55. Xiong L.L., Liu F., Deng S.K. Transplantation of hematopoietic stem cells promotes functional improvement associated with NT-3-MEK-1 activation in spinal cord-transected rats. Front. Cell. Neuroscience. 2017;11:213.

56. Yoshihara H., Arai F., Hosokawa K., Hagiwara T., Takubo K. Thrombopoietin/MPL signaling regulates hematopoietic stem cell quiescence and interaction with the osteoblastic niche. Cell. Stem. Cell. 2007;1:685–697.

57. Suarez-Monteagudo C., Hernandez-Ramirez P., Alvarez-Gon-zalez L., Garcia-Maeso I., de la Cuetara-Bernal K., Castillo-Diaz L. Autologous bone marrow stem cell neurotransplantation in stroke patients. An open study. Restor. Neurol. Neurosci. 2009;27:151–161.

58. Barbosa da Fonseca L.M., Gutfilen B., Rosado de Castro P.H., Battistella V., Goldenberg R.C., Kasai-Brunswick T. Migration and homing of bone-marrow mononuclear cells in chronic ischemic stroke after intra-arterial injection. Exp. Neurol. 2010;221:122–128.

59. Savitz S.I., Misra V., Kasam M., Juneja H., Cox C.S. Jr., Alderman S. Intravenous autologous bone marrow mononuclear cells for ischemic stroke. Ann. Neurol. 2011;70:59–69.

60. He J., Sussman E., Steinberg G. Revisiting Stem Cell-Based Clinical Trials for Ischemic Stroke. Front Aging. Neurosci. 2020;12:575990. doi: 10.3389/fnagi.2020.575990

61. Prasad K., Sharma A., Garg A., Mohanty S., Bhatnagar S., Johri S. Intravenous autologous bone marrow mononuclear stem cell therapy for ischemic stroke: a multicentric, randomized trial. Stroke. 2014;45:3618–3624.

62. Sharma A., Sane H., Gokulchandran N., Khopkar D., Paranjape A., Sundaram J. Autologous bone marrow mononuclear cells intrathecal transplantation in chronic stroke. Stroke Res. Treat. 2014:234095.

63. Taguchi A., Sakai C., Soma T., Kasahara Y., Stern D, Kajimoto K. Intravenous autologous bone marrow mononuclear cell transplantation for stroke: phase1/2a clinical trial in a homogeneous group of stroke patients. Stem. Cells Dev. 2015;24:2207–2218.

64. Barish M., Herrmann K., Tang Y., Argalian Herculian S., Metz M., Aramburo S. Human neural stem cell biodistribution and predicted tumor coverage by a diffusible therapeutic in a mouse glioma model. Stem. Cells Transl. Med . 2017;6:1522–1532.

65. Takahashi H., Koda M., Hashimoto M. Transplanted peripheral blood stem cells mobilized by granulocyte colony-stimulating factor promoted hindlimb functional recovery after spinal cord injury in mice. Cell. Transplantation. 2016;2:283–292.

66. Fehlings M., Tetreault L., Wilson J. A clinical practice guideline for the management of acute spinal cord injury: introduction, rationale, and scope. Global Spine Journal. 2017;7(Suppl3):84S–94S.

67. Zakerinia M., Kamgarpour A., Nemati H., Zare H.R., Ghasemfar M., Rezvani A.R. Intrathecal autologous bone marrow-derived hematopoietic stem cell therapy in neurological diseases. Int. J. Organ Transplant. Med. 2018;9(4):157–167.

68. Shyu W., Lin S., Chiang M., Su C., Li H. Intracerebral peripheral blood stem cell (CD34+) implantation induces neuroplasticity by enhancing beta1 integrin-mediated angiogenesis in chronic stroke rats. J. Neurosci. 2006;26:3444–3453.

69. Chen D., Lin S., Fan J., Lin H., Lee W., Lin C. Intracerebral implantation of autologous peripheral blood stem cells in stroke patients: a randomized phase II study. Cell. Transplantation. 2014;23:1599–1612.

70. Gao L, Peng Y, Xu W, He P, Li T, Lu X, Chen G. Progress in stem cell therapy for spinal cord injury. Stem. Cells Int. 2020;2020:2853650.

71. Chen C., Shi J., Stanley R.M., Sribnick E.A., Groner J.I., Xiang H. US Trends of ED visits for pediatric traumatic brain injuries: implications for clinical trials. Int. J. Environ Res. Public Health. 2017;14(4).

72. Lee J.A., Kim B.I., Jo C.H. Mesenchymal stem-cell transplantation for hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rat model. Pediatr Res. 2010;67(1):42–6.

73. Bonilla C., Zurita M., Otero L., Aguayo C., Vaquero J. Delayed intralesional transplantation of bone marrow stromal cells increases endogenous neurogenesis and promotes functional recovery after severe traumatic brain injury. Brain Inj. 2009;23(9):760–9.

74. Pigott J.H., Ishihara A., Wellman M.L., Russell D.S., Bertone A.L. Investigation of the immune response to autologous, allogeneic, and xenogeneic mesenchymal stem cells after intra-articular injection in horses. Vet. Immunol. Immunopathol. 2013;156(1–2):99–106.

75. Rodrigues M.C., Glover L.E., Weinbren N. Toward personalized cell therapies: autologous menstrual blood cells for stroke. J. Biomed. Biotechnol. 2011:194720. [PubMed: 22162629].


Рецензия

Для цитирования:


Долгополов И.С., Рыков М.Ю., Чичановская Л.В. Применение клеточных технологий при лечении неврологических нарушений, вызванных COVID-19 SARS-CoV-2. Российский неврологический журнал. 2022;27(2):60-69.

For citation:


Dolgopolov I.S., Rykov M.Yu., Chichanovskaya L.V. Application of cellular technologies in the treatment of neurological disorders caused by COVID-19 SARS-CoV-2. Russian neurological journal. 2022;27(2):60-69. (In Russ.)

Просмотров: 57


ISSN 2658-7947 (Print)
ISSN 2686-7192 (Online)