Morphological Features of Mesenhymal Stroma Cells of Chorionic Villi

Cover Page

Abstract


Background: Nowadays autologous mesenchymal placental stromal cells (MSCs) may use to treat for various diseases both of the mother and the child. Stroma of the placenta villi is appropriated origin for cell culture isolation

Aim of the study was to evaluate the possibility for selection and use of placental tissue for mesenchymal stromal cells. Materials and methods: The present study was based on 45 placental samples of women aged 27−38 yy. who underwent surgical delivery at 36−40 weeks of gestation. 30 of these women have been enrolled in the basic group including children with congenital abnormalities (CA). The comparison group consisted of 15 patients with physiological pregnancy. We performed histological examination (with hematoxylin and eosin staining), immunohistochemical examination (with use monoclonal antibodies CD90 (1:25; Abcam, UK), СD105 (1:500; Abcam, UK), CD44 (1:25; Dako), СD73 (1:200, Abcam, UK), and electron microscopy (by microscope Philips/FEI Corporation, Eindhoven, Holland). Eclipse 80i microscope (Nikon Corporation, Japan) was used to examine the immunohistochemical reactions as a brown staining. The evaluation of the intensity of reaction was conducted by NIS-Elements Advanced Research 3.2 program (Czech Republic). Student’s t-test and analysis of variance were used to compare the mean values. Differences were considered statistically significant at p<0.05. 

Results: Interstitial cells of the stroma of the villi with CA had fibroblastic differentiation as revealed degenerative changes of the cells. The histologic examination with hematoxylin and eosin staining revealed significant fibrosis of the stroma of the placenta villi in CA group (p<0,01). Immunohistochemical study of stem and intermediate chorionic villi revealed no significant differences in staining of CD44+, СD90+, СD73+, and CD105+ cells if compared to the control group (p>0.05). Although CD105 expression was significantly lower in the CA group (0.058±0.0049) than in the control group (0.088±0.0039) (p<0.05). However, electron microscopy detected the villi interstitial stromal cells with fibroblastic differentiation in CA group. 

Conclusions: Thus, it is necessary to exclude placenta with obstetrical history, somatic, and congenital pathology of the mother and the child when selecting the placental cell culture. Moreover, choosing a sample the morphological structure of the placenta should be taken into consideration. However, congenital malformations of the fetus, pathology of the mother cultivate mesenchymal stromal cells of placentas is inappropriate and should be taken advantage of the donor cells.


N. V. Nizyaeva

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Author for correspondence.
Email: Niziaeva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5592-5690

Russian Federation

Кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник патологоанатомического отделения.

Адрес: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

SPIN: 9893-2630

Т. V. Sukhacheva

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: tatiana@box.ru
ORCID iD: 0000-0001-6127-8688

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела патологической анатомии.

Адрес: 121552, Москва, Рублевское ш., д. 135

SPIN: 9948-1550

G. V. Kulikova

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: Gvkilikova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0594-955X

Кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник патологоанатомического отделения.

Адрес: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

SPIN-код: 9533-2649

M. N. Nagovitsyna

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: moremore84@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8039-6217

Младший научный сотрудник патологоанатомического отделения.

Адрес: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

SPIN-код1602-8865

N. E. Kan

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: n_kan@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-5087-5946

Доктор медицинских наук, заведующая акушерским обсервационным отделением.

Адрес: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

SPIN-код: 5378-8437

O. R. Baev

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: o_baev@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-8572-1971

Доктор медицинских наук, профессор, заведующий родильным отделением.

Адрес: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

SPIN-код: 5058-7295

S. V. Pavlovich

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: s_pavlovich@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0002-1313-7079

Кандидат медицинских наук, доцент, ученый секретарь Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова; заведующий учебной частью, профессор кафедры акушерства, гинекологии, перинатологии и репродуктологии ИПО Первого МГМУ имени И.М. Сеченова.

SPIN-код: 2465-1317

R. A. Serov

A.N. Bakoulev Scientific Center for Cardiovascular Surgery

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7962-7273

Доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом патологической анатомии.

Адрес: 121552, Москва Рублевское ш., д. 135

SPIN-код: 7946-0329

A. I. Shchegolev

A.N. Bakoulev Scientific Center for Cardiovascular Surgery

Email: ashegolev@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0002-2111-1530

Доктор медицинских наук, профессор, заведующий патологоанатомическим отделением.

Адрес: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.

SPIN-код: 9061-5983

R. А. Poltavtseva

Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: rimpol@mail.ru

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клинической иммунологии.

Адрес: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

  1. Щеголев А.И., Дубова Е.А., Павлов К.А. Морфология плаценты. — М.; 2010. — 48 с. [Shchegolev AI, Dubova EA, Pavlov KA. Morfologiya platsenty. Moscow; 2010. 48 p. (In Russ).]
  2. Benirschke K, Burton GJ, Baergen RN, eds. Pathology of human placenta. 6th ed. New York (NY): Springer; 2012. 941 р. doi: 10.1007/978-3-642-23941-0.
  3. Полтавцева Р.А., Бобкова Н.В., Самохин А.Н., Сухих Г.Т. Влияние трансплантации мультипотентных мезенхимальных и нейральных стволовых клеток человека на память мышей с нейродегенерацией альцгеймеровского типа / Материалы II Национального конгресса по регенеративной медицине. Москва, 3−5 декабря 2015. — С. 148−149. [Poltavtseva RA, Bobkova NV, Samokhin AN, Sukhikh GT. Vliyanie transplantatsii mul’tipotentnykh mezenkhimal’nykh i neiral’nykh stvolovykh kletok cheloveka na pamyat’ myshei s neirodegeneratsiei al’tsgeimerovskogo tipa. (Congress proceedigs) II national congress on regenerative medicine; 2015 Dec 3−5; Moscow. p. 148−149. (In Russ).] Доступно по: http://www.mediexpo.ru/fileadmin/user_upload/content/pdf/thesis/thesis_nkrm2015.pdf. Ссылка активна на 12.12.2016.
  4. Romanov YA, Balashovа EE, Volgina NE, et al. Optimized protocol for isolation of multipotent mesenchymal stromal cells from human umbilical cord. Bulletin of experimental biology and medicine. 2015;160(1):148–154. doi: 10.1007/s10517-015-3116-1.
  5. Rylova YV, Milovanova NV, Gordeeva MN, Savilova AM. Characteristics of multipotent mesenchymal stromal cells from human terminal placenta. Bulletin of experimental biology and medicine. 2015;159(2):253–257. doi: 10.1007/s10517-015-2935-4.
  6. Сухачева Т.В., Егорова И.Ф., Серов Р.А. Морфологические особенности миокарда правого предсердия больных ишемической болезнью сердца // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН: Сердечно-сосудистые заболевания. — 2005.— Т.6. — №5 — С. 13−19. [Sukhacheva TV, Egorova IF, Serov RA. Morfologicheskie osobennosti miokarda pravogo predserdiya bol’nykh ishemicheskoi bolezn’yu serdtsa. Serdechno-sosudistye zabolevaniya: Byulleten’ NTsSSKh im. A.N. Bakuleva RAMN. 2005;6(5):13−19. (In Russ).]
  7. King BF. Ultrastructural and differentiation of stromal and vascular components in early macaque placental villi. Am J Anat. 1987;178(1):30−44. doi: 10.1002/aja.1001780105.
  8. Challier JC, Galtier M, Kacemi A, Guillaumin D. Pericytes of term human foeto-placental microvessels: ultrastructure and visualization. Cell Mol Biol (Noisy-le-Grand). 1999;45(1):89−100.
  9. Castellucci M, Kaufmann P. A three-dimensional study of the normal human placental villous core: II. Stromal architecture. Placenta. 1982;3(3):269−285. doi: 10.1016/s0143-4004(82)80004-0.
  10. Feller AC, Schneider H, Schmidt D, Parwaresch MR. Myofibroblast as a major cellular constituent of villous stroma in human placenta. Placenta. 1985;6(5):405−415. doi: 10.1016/s0143-4004(85)80017-5.
  11. Kohnen G, Kertschanska S, Demir R, Kaufmann P. Placental villous stroma as a model system for myofibroblast differentiation. Histochem Cell Biol. 1996;105(6):415−429. doi: 10.1007/bf01457655.
  12. Suciu L, Popescu LM, Gherghiceanu M, et al. Telocytes in human term placenta: morphology and phenotype. Cells Tissues Organs. 2010;192(5):325−339. doi: 10.1159/000319467.
  13. Низяева Н.В., Щеголев А.И., Марей М.В., Сухих Г.Т. Интерстициальные пейсмекерные клетки // Вестник Российской академии медицинских наук. — 2014. — Т.69. — №7−8 — С. 17−24. [Nizyaeva NV, Marei MV, Sukhikh GT, Shchegolev AI. Interstitial pacemaker cells. 2014;69(7−8):17−24. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2014;69(7−8):17−24. (In Russ.)] doi: 10.15690/vramn.v69i7-8.1105.
  14. Niziaeva N, Sukhacheva T, Kulikova G, et al. Ultrastructure features of placenta villi in cases of preeclampsia. Virchows Arch. 2016;469(Suppl 1):S184.
  15. Popescu LM, Nicolescu MI. Chapter 11 - Тelocytes and stem cells. In: Goldenberg RCS, de Carvalho ACC, editors. Resident stem cells regenerative therapy. Elsevier Inc: Academic Press; 2013. pp. 205–231.
  16. Díaz-Flores L, Gutiérrez R, García PM, et al. Telocytes as a source of progenitor cells in regeneration and repair through granulation tissue. Curr Stem Cell Res Ther. 2016;11(5):395−403. doi: 10.2174/1574888X10666151001115111.
  17. Низяева Н.В., Наговицына М.Н., Куликова Г.В., и др. Условия получения образцов ткани плаценты для культивирования мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2016. — Т.162. — №10 — С. 500–506. [Nizyaeva NV, Nagovitsyna MN, Kulikova GV, et. al. The conditions taking samples from placenta tissue for following cultivation of multipotent mesenchimal stromal cells. Biull Eksp Biol Med. 2016;162(10):500−506. (in Russ)].
  18. Kim MJ, Romero R, Kim CJ, et al. Villitis of unknown etiology is associated with a distinct pattern of chemokine up-regulation in the feto-maternal and placental compartments: implications for conjoint maternal allograft rejection and maternal anti-fetal graft-versus-host disease. J Immunol. 2009;182(6):3919−3927. doi: 10.4049/jimmunol.0803834.
  19. Gao Z, Dong K, Zhang H. The roles of CD73 in cancer. Biomed Res Int. 2014;2014:460654. doi: 10.1155/2014/460654.
  20. Kumar A, Bhanja A, Bhattacharyya J, Jaganathan BG. Multiple roles of CD90 in cancer. Tumour Biol. 2016;37(9):11611−11622. doi: 10.1007/s13277-016-5112-0.
  21. Mark A, DeWitt MA, Magis W, Bray NL, et al. Selection ― free genome editing of the sickle mutation in human adult hematopoetic stem/progenitor cells. Sci Transl Med. 2016;8(360):360ra134. doi: 10.1126/scitranslmed.aaf9336.
  22. Redline RW. Villitis of unknown etiology: noninfectious chronic villitis in the placenta. Hum Pathol. 2007;38(10):1439−1446. doi: 10.1016/j.humpath.2007.05.025.
  23. Андронова Н.В., Зарецкая Н.В., Ходжаева З.С., и др. Патология плаценты при хромосомных аномалиях у плода // Акушерство и гинекология. — 2014. — №3 — С. 4–8. [Andronova NV, Zaretskaya NV, Khodzhaeva ZS, et al. Placental pathology in fetal chromosome abnormalities. Akush Ginekol (Mosk). 2014;(3):4−8. (In Russ).]
  24. Зарецкая Н.В., Муравенко О.В., Низяева Н.В., и др. Соматический тканевой хромосомный мозаицизм у монозиготной тройни в сочетании с ранней преэклампсией // Акушерство и гинекология. ― 2016. — №7 — C. 111–118. [Zaretskaya NV, Muravenko OV, Nizyaeva NV, et al. Somatic tissue chromosomal mosaicism in monozygotic triplets concurrent with early preeclampsia. Akush Ginekol (Mosk). 2016;(7):111−118. (In Russ).] doi: 10.18565/aig.2016.7.111-118.
  25. Туманова У.Н., Низяева Н.В., Шувалова М.П., Щеголев А.И. Роль патологии плаценты в развитии перинатальной смерти от врожденных аномалий / Сборник тезисов Всероссийской конференции: «Мать и дитя». Москва, 27–30 сентября, 2016. — C. 107–108. [Tumanova UN, Nizyaeva NV, Shuvalova MP, Shchegolev AI. Rol’ patologii platsenty v razvitii perinatal’noi smerti ot vrozhdennykh anomalii. (Conference proceedigs) Russian Conference: «Mother and child». 2016 Sep 27–30; Moscow. p. 107–108. (In Russ).] Доступно по: http://mediexpo.ru/fileadmin/user_upload/content/pdf/thesis/thesis_md16.pdf. Ссылка активна на 12.12.2016.

Views

Abstract - 26

PDF (Russian) - 74

Cited-By


PlumX



Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies