Pig bone marrow and peripheral blood erythroid progenitor cells in S phase of the cell cycle

Abstract

The proliferative rate of hemopoietic progenitor cells, i.e. the percentage of cells in the synthetic (S) phase of the cell cycle is a very sensitive parameter for detecting the steady-state misbalance arising in response to stimulatory or inhibitory molecules, or in postmyeloablative repopulation of hemopoiesis. This parameter is also predictive for the sensitivity of these cells to irradiation injury and specific cytotoxic drugs. In spite of the fact that miniature inbred and domestic pig breeds have been used as large animal models in hemopoietic research and in experimental bone marrow transplantation, data concerning the proliferative rate of porcine progenitor cells are still lacking. The aim of this study was to examine the steady-state proliferative rate of bone marrow and peripheral blood erythroid progenitor cells of adult pigs. The percentage of cells in S phase of the cell cycle of both immature, BFU-E (Burst Forming Unit-Erythroid) and mature, CFU-E (Colony Forming Unit-Erythmid) erythroid progenitor cells was determined by the suicide technique based on the proportion of these cells killed after in vitro treatment of the cells with cytosine arabinoside (Ara-C). The results revealed different relative numbers of immature and mature erythroid progenitor cells in S phase of the cell cycle in the bone marrow, namely, 33.3% for BFU-E and 55.1% for CFU-E. In peripheral blood the proliferative rate of BFU-E progenitors was 26.3%. The data obtained show that the proliferative rate of porcine erythroid progenitor cells is similar to the values determined for other mammalian species.

Proliferativna aktivnost opredeljenih matičnih ćelija hematopoeze, odnosno procenat ovih ćelija u S (sintetskoj) fazi ćelijskog ciklusa je veoma osetljiv parametar za određivanje poremećajafizioloških vrednosti koje nastaju dejstvom stimulatomih ili inhibitornih molekula, ili kod repopulacije hematopoeze posle mijeloablacije. Ovaj parametar je takođe vredan u ocenjivanju osetljivosti matičnih ćelija na radijacione povrede ili određene citotoksične lekove. Uprkos činjenici da su kao eksperimentalni modeli u hematopoetskim istraživanjima i u eksperimentalnoj transplantaciji kostne srži korišćeni kako visoko-srodni sojevi minijaturnih, tako i industrijske rase svinja, literaturni podaci o proliferativnoj aktivnosti opredeljenih matičnih ćelija još uvek nedostaju. Cilj ovog istraživanja je bio da se odrede proliferativne aktivnosti opredeljenih matičnih ćelija eritropoeze iz kostne srži i periferne krvi odraslih svinja u fiziološkim uslovima. Procenat opredeljenih matičnih ćelija za eritropoezu, BFU-E (Burst forming unit-erythroid) i CFU-E (Colony forming unit-erythroid) u S fazi ćelijskog ciklusa je određivan tehnikom 'suicida'. Metoda se zasniva na in vitro 'ubijanju' ćelija u S fazi ćelijskog ciklusa citozin arabinozidom (Ara-C). Rezultati su pokazali da je procenat ranih i zrelih opredeljenih matičnih ćelija za eritropoezu u S fazi ćelijskog ciklusa različit, i iznosio je 33,3% za BFU-E i 55,1 % za CFU-E ćelije. U perifernoj krvi proliferativna aktivnost BFU-E je iznosila 26,3%. Dobijeni rezultati pokazuju da je proliferativna aktivnost opredeljenih matičnih ćelija eritropoeze kod svinja slična vrednostima dobijenim kod drugih vrsta sisara.