Effectiveness of a course treatment with palmitoylethanolamide and transplantation of mesenchymal stem cells in experimental peripheral neuropathic pain

Abstract

Цель исследования – изучение влияния курсового внутрибрюшинного введения пальмитоилэтаноламида (РЕА, 1 мг/кг) в комбинации с однократным внутримышечным введением мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани (МСК ЖТ, 1х106 клеток/кг) на ноцицептивные реакции крыс и морфологию мягких тканей задней лапы крыс с периферической нейропатией (НП), вызванной перерезкой и иссечением участка седалищного нерва. Методика. Исследование выполнено на 28 крысах-самцах стока Wistar. В соответствии с дизайном исследования, осуществили моделирование: 1) НП без лечения; 2) НП с однократной трансплантацией МСК ЖТ; 3) НП с однократной локальной трансплантацией МСК ЖТ и курсовым приемом РЕА. Проведены измерения порога ноцицептивной реакции (ПНР) на механический стимул, латентного периода ноцицептивной реакции (ЛПНР) на термический стимул на протяжении 28 сут еженедельно и на 60-е сут. На 21-е сут после моделирования НП охарактеризована гистоструктура мягких тканей и сосудисто-нервного пучка задних лап крыс с периферической нейропатией на фоне трансплантации МСК ЖТ отдельно и в сочетании с курсовым приемом РЕА Результаты. Однократное введение МСК ЖТ приводило к увеличению ПНР и ЛПНР крыс с НП до исходных значений к 21-м сут после операции, подавляло воспаление периневральных тканей и способствовало неоваскуляризации сосудисто-нервного пучка в области аксотомии седалищного нерва. Курсовое внутрибрюшинное введение РЕА на фоне трансплантации МСК приводило к увеличению ПНР начиная с 1-й инъекции РЕА, но вместе с тем не приводило к восстановлению исходной ноцицептивной чувствительности на механический и термический стимулы на протяжении исследования, а также отменяло противовоспалительный эффект МСК ЖТ. Заключение. Курсовое применение РЕА при однократной трансплантации МСК ЖТ подавляло антиноцицептивное действие стволовых клеток, а также приводило к отмене их противовоспалительных эффектов в зоне иссечения седалищного нерва. Aim. To study the effect of repeated intraperitoneal administration of palmitoylethanolamide (PEA, 1 mg/kg) in combination with a single intramuscular injection of adipose-derived mesenchymal stem cells (ADMSCs, 1×106 cells/kg) on nociceptive reactions and morphological changes in tissues of the hind legs of rats with peripheral neuropathic pain (PNP) due to sciatic nerve transection. Methods. The study was conducted on 28 Wistar male rats. The study design included modeling of NP without treatment; NP with a single transplantation of ADMSCs; and NP with a single local transplantation of ADMSCs and a course treatment with PEA. The mechanical withdrawal threshold (MWT) and the thermal withdrawal latency (TWL) were measured weekly for 28 days and on day 60. On day 21 of experiment, the histological structure of soft tissues and neurovascular bundle of the hind paws of NP rats was assessed after transplantation of ADMSCs alone and in combination with the PEA course treatment. Results. A single administration of ADMSCs increased the MWT and TWL in rats with PNP to the baseline values of postoperative day 21, inhibited inflammation of perineural tissues, and improved neovascularization of the vascular bundle in the sciatic axotomy area. A course of PEA intraperitoneal injections in combination with the ADMSCs transplantation increased MWT after the first PEA injection but did not result in recovery of the nociceptive sensitivity to mechanical and thermal stimuli throughout the study, and also abolished the anti-inflammatory effect of ADMSCs. Conclusion. A combination of repeated PEA injections and ADMSCs reduced the antinociceptive effect of stem cells and abolished their anti-inflammatory effect in the area of sciatic nerve resection.