medbioМедико-биологические проблемы жизнедеятельностиMedical and Biological Problems of Life Activity2074-2088Республиканский научно-практический центр радиационной медицины и экологии человека10.58708/2074-2088.2023-2(30)-29-39medbio-309Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫMEDICAL-BIOLOGICAL PROBLEMSАктивация каннабиноидных рецепторов II типа как вариант потенцирования мезенхимальных стволовых клеток в модели периферической нейропатической болиActivation of type II cannabinoid receptors as variant for mesenchymal stem cell potentiation in a model of peripheral neuropathic painhttps://orcid.org/0000-0002-9407-9295ЕрофееваА.-М. В.YerofeyevaA.-M.

г. Минск

amyerofeyeva@zoho.euhttps://orcid.org/0000-0002-5499-5950ПинчукС. В.PinchukS.

г. Минск

pinchuksv@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5960-3656РябцеваС. Н.RyabcevaS.

г. Минск

ryabceva@physiology.byhttps://orcid.org/0000-0001-5053-6602МолчановаА. Ю.MolchanovaA.

г. Минск

kjordknits@gmail.comИнститут физиологии НАН БеларусиBelarusИнститут биофизики и клеточной инженерии НАН БеларусиBelarus202328082023022939Copyright © Ерофеева А.В., Пинчук С.В., Рябцева С.Н., Молчанова А.Ю., 20232023Ерофеева А.В., Пинчук С.В., Рябцева С.Н., Молчанова А.Ю.Yerofeyeva A., Pinchuk S., Ryabceva S., Molchanova A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medbio.ejournal.by/jour/article/view/309

Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани (МСК ЖТ) рассматривается в качестве потенциального компонента комплексной терапии периферической нейропатической боли. Анальгетический эффект МСК ЖТ доказан, и одним из потенциально возможных вариантов его усиления и пролонгации могла бы явиться активация каннабиноидных рецепторов II типа (СВ2-рецепторов). В данной работе проведена оценка антиноцицептивного и репаративного эффектов МСК ЖТ при фармакологической стимуляции каннабиноидных рецепторов II типа селективным агонистом АМ1241 на мембранах МСК ЖТ, а также в тканях области травматического повреждения седалищного нерва крыс в эксперименте. Установлено, что фармакологическая стимуляция CB2-рецепторов на мембранах МСК ЖТ ускоряла восстановление ноцицептивной чувствительности к механическому и термическому стимулам по сравнению с трансплантацией только МСК ЖТ. Заблаговременная (перед трансплантацией МСК ЖТ) активация СВ2-рецепторов в окружающих седалищный нерв тканях более эффективно ослабляла ноцицептивные реакции на воздействие термическим стимулом в отдаленные сроки эксперимента. Стимуляция СВ2-рецепторов не оказывала существенного влияния на скорость  восстановления  параметров  походки  крыс  после  трансплантации  МСК  ЖТ,  но приводила к восстановлению структуры дистального сегмента седалищного нерва крыс. Последнее выразилось в усилении пролиферации шванновских клеток и снижении числа поврежденных нервных волокон.

Transplantation  of  adipose-derived  mesenchymal  stem  cells  (ADMSCs)  is  currently considered as one of the treatment methods of peripheral neuropathic pain. The analgesic effect of ADMSCs has been proven, and one of the potential options for its enhancement and prolongation could be the activation of type 2 cannabinoid receptors (CB2 receptors). The antinociceptive and reparative effects of ADMSCs were analyzed after type 2 cannabinoid receptors (CB2) pharmacological stimulation by the selective agonist AM1241 on the ADMSC’s membranes and in the tissues of the area of sciatic nerve traumatic injury in rats. It was found that  pharmacological  stimulation  of  CB2  receptors  on  ADMSC’s  membranes  accelerated the  recovery  of  nociceptive  sensitivity  to  mechanical  and  thermal  stimuli  compared  with transplantation of ADMSCs alone. Early (before transplantation of ADMSCs) activation of CB2 receptors in tissues surrounding the sciatic nerve more effectively attenuated nociceptive responses to thermal stimuli in the long-term period of the experiment. Stimulation of CB2 receptors did not significantly affect the rate of recovery of gait parameters in rats after ADMSCs transplantation, but led to the structure recovery of the sciatic nerve distal segment of rats. The latter was expressed in increased proliferation of Schwann cells and a decrease in the number of damaged nerve fibers.

мезенхимальные стволовые клеткинейропатическая больканнабиноидные рецепторыанализ походкиmesenchymal stem cellsneuropathic paincannabinoid receptorsgait analysisReferencesBouhassira, D. Neuropathic pain: definition, assessment and epidemiology / D. Bouhassira // Revue Neurologique – 2019. – Vol. 175, № 1-2. – P. 16-25. https://doi.org/10.1016/j.neurol.2018.09.016Bouhassira D. Neuropathic pain: Definition, assessment and epidemiology. Rev Neurol (Paris), 2019, vol. 175 no. 1-2, pp. 16-25. https://doi.org/10.1016/j.neurol.2018.09.016The IASP classification of chronic pain for ICD-11: chronic neuropathic pain / J. Scholz [et al.] // Pain. – 2019. – Vol. 160, № 1. – P. 53-59. https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000001365Scholz J., Finnerup N.B., Attal N., Aziz Q., Baron R., Bennett M.I., Benoliel R., Cohen M,. Cruccu G., Davis K.D., Evers S., First M., Giamberardino M.A., Hansson P., Kaasa S., Korwisi B., Kosek E., Lavand'homme P., Nicholas M., Nurmikko T., Perrot S., Raja S.N., Rice A.S.C., Rowbotham M.C., Schug S., Simpson D.M., Smith B.H., Svensson P., Vlaeyen J.W.S., Wang S.J., Barke A., Rief W., Treede R.D. The IASP classification of chronic pain for ICD-11: chronic neuropathic pain. Pain, 2019, vol. 160, no. 1, pp. 53-59. https://doi.org/10.1097/j.pain.0000000000001365The neuropathic pain: An overview of the current treatment and future therapeutic approaches / E. Cavalli [et al.] // Int. J. Immunopathol. Pharmacol. – 2019. – Vol. 33. – № 2058738419838383. https://doi.org/10.1177/2058738419838383Cavalli E., Mammana S., Nicoletti F., Bramanti P., Mazzon E. The neuropathic pain: An overview of the current treatment and future therapeutic approaches. Int J Immunopathol Pharmacol, 2019, vol. 33, no. 2058738419838383. https://doi.org/10.1177/2058738419838383Ерофеева, А.-М.В. Влияние трансплантации аллогенных мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани на ноцицептивные реакции и параметры походки крыс с экспериментальной периферической нейропатией / А.-М.В.Ерофеева, А.Ю. Молчанова // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя медыцынскіх навук. – 2022. – Т. 19, № 4. – C. 404-412. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2022-19-4-404-412Yerofeyeva A.M.V., Molchanova A.Yu. Impact of adipose-derived allogeneic mesenchymal stem cell transplantation on nociceptive reactions and gait parameters in rats with experimental peripheral neuropathy [Vliyanie transplantacii allogennyh mezenhimal'nyh stvolovyh kletok zhirovoj tkani na nociceptivnye reakcii i parametry pohodki krys s eksperimental'noj perifericheskoj nejropatiej]. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series (Vescі Nacyyanal'naj akademіі navuk Belarusі. Seryya medycynskіh navuk.), 2022, vol. 19, no. 4, pp. 404-412. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-5-574-582 (in Russ.)Ерофеева, А.-М.В. Влияние фармакологической блокады каннабиноидных рецепторов 1 типа на эффективность трансплантации мезенхимальных стволовых клеток при экспериментальной периферической нейропатии / А.-М.В. Ерофеева // Вестник ВГМУ – 2022. – Т. 21, № 6. – С. 46-57. https://doi.org/10.22263/2312-4156.2022.6.47Erofeeva, A.M.V. The impact of pharmacological blocking of type 1 cannabinoid receptors on the effectiveness of mesenchymal stem cell transplantation in experimental peripheral neuropathy [Vliyanie farmakologicheskoj blokady kannabinoidnyh receptorov 1 tipa na effektivnost' transplantacii mezenhimal'nyh stvolovyh kletok pri eksperimental'noj perifericheskoj nejropatii]. Vitebsk Medical Journal (Vestnik VGMU), 2022, vol. 21, no. 6, pp. 46-57. https://doi.org/10.22263/2312-4156.2022.6.47 (in Russ.)Further observations on the behavioral and neural effects of bone marrow stromal cells in rodent pain models / W. Guo [et al.] // Mol. Pain. – 2016. – Vol. 12, № 1744806916658043. – P. 1-12. https://doi.org/10.1177/1744806916658043Guo W., Chu Y.X., Imai .S, Yang J.L., Zou S, Mohammad Z., Wei F., Dubner R., Ren K. Further observations on the behavioral and neural effects of bone marrow stromal cells in rodent pain models. Mol Pain. 2016, vol. 12, no. 1744806916658043, pp. 1-12. https://doi.org/10.1177/1744806916658043Transplantation of bone marrow-derived mononuclear cells improves mechanical hyperalgesia, cold allodynia and nerve function in diabetic neuropathy / K. Naruse [et al.] // PLoS One. – 2011. – Vol. 6, № 11. – P. e27458. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0027458Naruse K., Sato J., Funakubo M., Hata M., Nakamura N., Kobayashi Y., Kamiya H., Shibata T., Kondo M., Himeno T., Matsubara T., Oiso Y., Nakamura J. Transplantation of bone marrow-derived mononuclear cells improves mechanical hyperalgesia, cold allodynia and nerve function in diabetic neuropathy. PLoS One, 2011, vol. 6, no. 11, e27458. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0027458Up-regulation of immunomodulatory effects of mouse bonemarrow derived mesenchymal stem cells by tetrahydrocannabinol pretreatment involving cannabinoid receptor CB2 / J. Xie [et al.] // Oncotarget – 2016 – Vol. 7, № 6. – P. 6436-6447. https://doi.org/10.18632/oncotarget.7042Xie J., Xiao D., Xu Y., Zhao J., Jiang L., Hu X., Zhang Y., Yu L. Up-regulation of immunomodulatory effects of mouse bone-marrow derived mesenchymal stem cells by tetrahydrocannabinol pre-treatment involving cannabinoid receptor CB2. Oncotarget, 2016, vol. 7, no. 6, pp. 6436-6447. https://doi.org/10.18632/oncotarget.7042The endocannabinoid receptors CB1 and CB2 affect the regenerative potential of adipose tissue MSCs / T. Ruhl [et al.] // Exp. Cell Res. – 2020. – Vol. 389, № 111881. – P. 1-9. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2020.111881Ruhl T., Karthaus N., Kim B.S., Beier J.P. The endocannabinoid receptors CB1 and CB2 affect the regenerative potential of adipose tissue MSCs. Exp Cell Res, 2020, vol. 389, no. 111881, pp. 1-9. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2020.111881Морфофункциональное состояние мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани крыс в условиях подавления окислительного стресса / И.Б. Василевич [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2014. –№ 2. – С. 82-88.Deuis J.R., Dvorakova L.S., Vetter I. Methods Used to Evaluate Pain Behaviors in Rodents. Front Mol Neurosci. 2017, vol. 10, no. 284, pp. 1-17. https://doi.org/10.3389/fnmol.2017.00284Deuis, J.R. Methods Used to Evaluate Pain Behaviors in Rodents / J.R. Deuis, L.S. Dvorakova, I. Vetter // Front. Mol. Neurosci. – 2017. – Vol. 10, № 284. – P. 1-17. https://doi.org/10.3389/fnmol.2017.00284Choi S., Choi H.J., Cheong Y., Lim Y.J., Park H.K. Internal-specific morphological analysis of sciatic nerve fibers in a radiofrequency-induced animal neuropathic pain model. PLoS One, 2013, vol. 8, no. 9, pp. e73913. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0073913Internal-specific morphological analysis of sciatic nerve fibers in a radiofrequency-induced animal neuropathic pain model / S. Choi [et al.] // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 9. – P. e73913. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0073913Internal-specific morphological analysis of sciatic nerve fibers in a radiofrequency-induced animal neuropathic pain model / S. Choi [et al.] // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 9. – P. e73913. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0073913

The authors declare that there are no conflicts of interest present.