Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 68-й научной итоговой студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 20-22 апреля, 2009 год); под реакцией академика РАМН В.В. Новицкого, член. корр. РАМН Л.М. Огородовой
Посмотреть титульный лист сборника
Скачать сборник целиком (1,5 мб)
Болезни системы кровообращения являются одной из главных проблем здравоохранения современности. Хронические заболевания сердца вне зависимости от причины их возникновения рано или поздно ведут к развитию такого осложнения как хроническая сердечная недостаточность (ХСН), которая является ведущей причиной смертности во всех экономически развитых странах. И хотя для ее лечения в настоящее время используют широкий спектр лекарственных препаратов и немедикаментозных методов, их эффективность, а также частота развития заболевания растет, существует необходимость в разработке принципиально новых, доступных и эффективных методов коррекции ХСН.
На сегодняшний день перспективной и широко обсуждаемой в научных кругах является терапия стволовыми клетками (СК). Новизна и высокий интерес к проблеме поражает: хотя история изучения этого вопроса не насчитывает 10 лет, в лабораториях мира проведены сотни экспериментов и опубликовано большое количество работ. Результаты первых экспериментов и ожидаемый эффект делают его одним из перспективных разработок медицины XXI века.
Целью наших исследований является восстановление СК структуры сосуда на основе бесклеточного соединительнотканного каркаса.
Работа выполнена на крысах-самцах линии Вистар массой 180-230г. В качестве объекта использовали аорту крысы. Предварительно выделенный сосуд отмывали 1% SDS в течение 2-х часов путем непрерывной перфузии. Отсутствие клеточных элементов и сохранение соединительнотканного каркаса устанавливали классическими гистологическими методами. Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) получали из костного мозга трубчатых костей крыс. Оценивали жизнеспособность мононуклеаров и общую клеточность полученного материала. МСК культивировали по модифицированному методу Makino [1] в течении 14 суток в стерильном СО2-инкубаторе при 37о С, 100% влажности, 5% СО2. МСК вводили в каркас сосуда с помощью шприца («обкалывание»). Восстановление структуры проверяли через 4 суток.
Существует большое количество методов введения СК, для миокарда основными из них являются: интракоронарный - введение в сосуды сердечной сети; трансэндомиокардиальный инъекционный - инъекция в поврежденную зону при помощи специального катетера; трансэндомиокардиальный посредством хирургического вмешательства [2].
Критериями оценки метода предложено считать его инвазивность, точность доставки материала в очаг повреждения и равномерность его распределения после трансплантации (ТП), возможность развития сопутствующих осложнений.
Метод трансэндокардиальной кардиопластики посредством катетера (ТЭКк) доказывает эффективность клеточной терапии СК, т. к. до его применения улучшение сердечной функции могло быть объяснено эффектом шунтирующих операций или ангиопластики, при которых производили введение клеток.
По данным показателям использование метода ТЭКк предпочтительно, однако он менее изучен. И хотя эффективность трансплантации неизбежно снижается гибелью пересаженных клеток из-за ишемии, предложенные методы (в том числе трансмиокардиальная реперфузия (ТМР), способны компенсировать этот недостаток. Очевидно, что дальнейшая разработка метода ТЭМк введения СК является перспективной, а применение - залог получения высоких восстановительных результатов от трансплантации [2].
Наиболее положительные результаты показало применение эмбриональных и фетальных СК (причиной является полипотентность клеток, отсутствие антигенных свойств, интенсивная выработка ими биологически активных веществ (ростковые факторы, цитокины) [3]. Но на фоне отсутствия на сегодняшний день коллекции этих клеток, опасности вирусного заражения при использовании абортивного материала и описанных случаев возникновения аритмий и спонтанной онкогенности этих видов СК их применение на сегодняшний день неоправданно. Нужно отметить, что этот материал для ТП недостаточно хорошо изучен из-за тормозящих его спорных морально-правовых аспектов и представляется потенциально ценным. Поэтому говорить о клиническом использовании эмбриональных СК – преждевременно, пока это лабораторная практика.
Перспективным направлением клеточной кардиомиопластики представляется использование СК плацентарной крови, чему располагают их максимальная концентрация в пуповинной крови, простота и безопасноть выделения, а при трансплантации аутологического материала – отсутствие реакции отторжения, а так же возможность осуществления долгосрочного хранения методом криоконсервирования без потери клетками их свойств.
Широко распространены попытки использования СК взрослого человека. Гистологически подтверждена пригодность мезенхимных клеток ККМ после дифференцировки в КМЦ к восполнению дефицита сократительных элементов, доказано их участие в восстановлении структур миокарда (найдены в очаге поражения после ТП, их наличие в присутствии соответствующего микроокружения уменьшает размер рубца и увеличивает его эластичность, а также повышает регенераторные способности сердечной мышцы).
В исследованиях на человеке определена безопасность использования аутологического материала мононуклеарной фракции ККМ при ТЭМк, в зонах инъекций отмечены улучшения электро- механических свойств миокарда, после введения наблюдалось достоверное улучшение показателей ЛЖ и улучшение фракции изгнании [4]. Именно этими физиологическими эффектами пытаются обьяснить терапевтическое действие от ТП.
К сожалению, первые попытки заселения МСК и восстановления стенки сосуда в наших условиях не привели к ожидаемым результатам. Вблизи сосудистой стенки определялись лишь единичные клетки. Эти результаты привели нас к изменению подхода к данной проблеме. Продолжаются попытки по восстановлению структуры сосуда путем культивирования его с МСК, параллельно разрабатывается методика по восстановлению сосуда непосредственно в кровеносном русле.
Таким образом, на сегодняшний день нефракционированные клетки ККМ - один из самых привлекательных источников клеточного материала для восстановления поврежденного миокарда. Но поскольку результаты клеточной трансплантации оцениваются по ряду эффектов (кроме восполнения недостатков сократительных элементов – стимуляция репаративных процессов и восстановление кровообращения), а выбор материала определяется целями ТП, для достижения лучших результатов перспективно сочетанное использование разных видов клеток. После решения принципиальных вопросов по выбору материала, методов ТП и расшифровки механизмов появления терапевтического эффекта, возможно внедрение метода ТЭМк стволовыми клетками в активную терапевтическую практику. Это будет означать замену дорогостоящих и высокоинвазивных сегодняшних методов более высокоэффективными и безопасными средствами кардиомиопластики завтрашнего дня.
Список литературы:
1. Makino, S., Fukuda, K. et set. Cardiomyocytes can be generated from marrow stromal cells in vitro / S. Makino // SJ Clin Invest. – 1999. - № 103. – С. 697–705.
2. Потапов, И. В. Трансплантация фетальных кардиомиоцитов и мезенхимных стволовых клеток в криоповрежденный миокард (экспериментальное исследование ) : Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. мед. наук / И. В. Потапов. – Москва, 2007. - 25с.
3. Применение стволовых клеток костного мозга в кардиологии / С. В. Гурдеев // Институт Высоких Медицинских Технологий [ Электронный ресурс ]
4. Клеточная кардиомиопластика ( аналитический обзор ). / И. В. Потапов, М. Е. Крашенников, Н. А. Онищенко. // Вопросы кардиомиопластики [ Электронный ресурс ]
