Дата: 2008-02-28 18:41
Клеточная терапия при заболеваниях сердца.

Юдин С. С.

Идея регенеративной терапии с использованием своих или чужих стволовых клеток, а также использование специфических факторов роста, которые стимулируют выход стволовых клеток в периферический кровоток, на сегодняшний день уже стала реальностью.

На сегодняшний день лечение ишемической болезни сердца (ИБС), инфаркта миокарда (ИМ)), сердечной недостаточности прошло большой путь - от медикаментозной коррекции и хирургического вмешательства до регенерационной терапии стволовыми клетками (клеточной кардиомиопластики). Переход этот обусловлен в первую очередь тем, что в отличие от медикаментозного и хирургического методов лечения, при которых пытаются сохранить то, что еще пока не уничтожено инфарктом, при трансплантации стволовых клеток возможно создание новых устойчивых ростков нормально функционирующей здоровой ткани в миокарде. В результате этого и наблюдаются более положительные результаты, по сравнению с классическими способами лечения.

Сегодня клеточной кардиомиопластикой при сердечно-сосудистых заболеваниях занимаются в ведущих клиниках Европы, Азии, США и России (Москва, Владивосток, Иркутск, Томск, Новосибирск и др. крупные города). Накоплены неопровержимые доказательства безопасности и эффективности этого метода.

В этом обзоре попытаемся выяснить современную стратегию трансплантации стволовых клеток для регенерации миокарда.
Актуальность.

Год от года смертность от сердечно-судистых заболеваний (ССЗ) не снижается и стоит на втором месте в мире. Причем 62% смертности от сердечно-сосудистых заболеваний приходится именно на патологию связанную с утратой части работоспособного миокарда (ишемия, инфаркт и др.). Это объясняется тем, что при утрате части миокарда, происходит нарушение самой главной функции сердца - насосной.

Современная фармакологическая и хирургическая медицина начала "буксовать" в поисках новых средств и методик медикаментозного и хирургического лечения, поэтому ученые всего мира обратили внимание на стволовые клетки, которые обладают высокой пролиферативной способностью, а также способностью к запуску механизма регенерации.

Феномен регенерации в различных органах и тканях не одинаковый. Максимальная способность к регенерации наблюдается у крови, что нашло применение в гематологии. Также достаточно выраженную способность к восстановлению демонстрирует печень, когда после удаления большей части восстанавливается до нормальных размеров за достаточно короткий промежуток времени. Другие мезенхимальные органы и ткани также способны к регенерации, но с возрастом эта способность постоянно снижается. Как оказалось, сердечная мускулатура практически не способна к регенерации и без дополнительного вмешательства, к сожалению, не обойтись.
Современные методы лечения сердечно-сосудистых заболеваний можно объединить в четыре группы:

I. Профилактика тромбоза и атеросклероза.
К большому сожалению, в России мало кто заботится о свом здоровье, и обращение к врачам оставляют до тех пор, "пока гром не грянет".

II. Трансплантация целого органа или механического искусственного левого желудочка.
У этих методов лечения существуют и свои недостатки: необходимость иммуносупрессивной терапии, дефицит донорского материала, очень высокие цены на лечение.

III. Ограничение зоны повреждения и сохранение того, что еще не уничтожено инфарктом.
Пожалуй, самый популярный метод. Он включают в себя как медикаментозное, так и оперативное лечение (различного рода модуляторы, блокаторы, тромболитики, ангиопластика, аортокоронарное шунтирование и т.д.).

IV. Трансплантация стволовых клеток.
Самый современный и максимально эффективный метод. Причем наилучшего эффекта, при использовании этого метода, добились при применении аутологичных (собственных) стволовых клеток. Возможность использования этого метода с хорошим эффектом у пациентов с повторными инфарктами миокарда не оставляет сомнений.
Стволовые клетки.

Стволовые клетки - популяция незрелых (недифференцированных) клеток, способных дифференцироваться в различные типы клеток, тем самым, обновляя и замещая утраченные клетки в результате каких-либо повреждений во всех органах и тканях. Также стволовые клетки способны достаточно продолжительное время воспроизводить себе подобных, на что больше не способен ни один другой тип клеток.

Стволовые клетки разделяют по видам: эмбриональные, фетальные, стволовые клетки пуповинной крови и стволовые клетки взрослого человека.
Стволовые клетки и ангиогенез.

Помимо способности стволовых клеток дифференцироваться в различные типы клеток, включая клетки сердца, они также способны стимулировать ангиогенез. Эти два основных свойства и объясняют их широкое клиническое применение в кардиологии.

На сегодняшний день, более детально изучены клеточные молекулярные механизмы, посредством которых эндотелиальные и гладкомышечные клетки взаимодействуют между собой.

Эндотелиальные клетки сами могут инициировать формирование и рост эндотелиального канала (ангиогенез) в ответ на какое-либо стимулирование. Пре- и эндотелиальные клетки необходимы для дальнейшего формирования сосудов. Присоединение гладкомышечных предшественников, обеспечивает сосуд эластичностью, вазомоторными свойствами и способностью реагировать на изменения перфузии тканей. Эта, более поздняя стадия, называется артериогенезом и играет ведущую роль в формировании коллатералей.

Эндотелиальные предшественники могут быть выделены как из периферического кровотока, так и из костного мозга.
Эмбриональные стволовые клетки.

Источником эмбриональных стволовых клеток является бластоциста, которая формируется к пятому дню оплодотворения. Эти стволовые клетки способны дифференцироваться абсолютно во все типы клеток взрослого организма. Но у этого источника стволовых клеток присутствуют еще и недостатки. Во-первых, это юридические и этические вопросы их использования. Во-вторых, эти клетки, при трансплантации, вызывают аритмию, а также способны спонтанно малигнизироваться. В-третьих, в Росси отсутствует коллекция стволовых клеток, годных для клинического применения.
Фетальные стволовые клетки.

Источником является абортивный материал на 9 - 12 неделе беременности. Фетальные стволовые клетки, также как и эмбриональные, помимо этических и юридических трений, способны вызывать долго не купирующуюся аритмию, и отторжение трансплантанта. Использование непроверенного абортивного материала, чревато осложнениями, такими как, заражение пациента вирусом герпеса, вирусными гепатитами, СПИДом, цитомегаловирусом, микоплазмой. Если же проводить диагностику материала на вирусы, увеличивается себестоимость метода, что в конечном итоге приводит к увеличению стоимости самого лечения.
Стволовые клетки пуповинной крови.

Безусловно, самым идеальным источником стволовых клеток, является плацентарно-пуповинная кровь, собранная после рождения ребенка. Эта кровь очень богата стволовыми клетками. Взяв эту кровь и поместив в криобанк* стволовых клеток, в дальнейшем можно использовать для восстановления практически любых тканей и органов, а также для лечения любых заболеваний, в том числе и онкологических.

* криобанк - это место, где практически бессрочно, в замороженном виде, при ультранизких температурах можно хранить стволовые клетки, как пуповинной крови, так и взрослого человека.
Стволовые клетки взрослого человека.

Самым доступным источником, является костный мозг человека, т.к. концентрация стволовых клеток в нем самая максимальная. В костном мозге выделяют сразу два вида стволовых клеток: первый - это гематопоэтические стволовые клетки, из которых формируются абсолютно все клетки крови, второй - это мезенхимальные стволовые клетки, которые регенерируют практически все органы и ткани. Как правило, используется весь аспират костного мозга, т.н. мононуклеары.

Также, источником стволовых клеток является периферическая кровь. Но здесь встает вопрос о специальном оборудовании. Из периферического кровотока СК можно получить, только в том случае, если первоначально их простимулировать к выходу в периферический кровоток, а затем на специальном оборудовании выделить.

Также ведутся разработки по применению стволовых клеток мезенхимального ряда, выделенных из жировой ткани человека. При этом можно получить сразу два эффекта, первый - вылечить болезнь, второй - удалить лишний вес.

В литературе очень часто можно встретить вопиющую ошибку, что источником взрослых стволовых клеток является спинной мозг. Это происходит из-за того, что об этом пишут люди, незнающие и не имеющие никакого представления о медицине. Дело в том, что спинной мозг, это часть центральной нервной системы. Таким образом, взяв даже незначительную часть этого мозга, нарушается его целостность, в результате чего можно получить паралич нижних конечностей и ряд других осложнений. Простой пример, что происходит с людьми, которые получили травму позвоночника ...
К вопросу о регенерации.

Правомерным вопросом будет являться: "Так в чем причина того, что органы не регенерирует после повреждения, если у человека есть свои стволовые клетки ?" Ответ на этот вопрос, как простой, так и сложный.

Первая причина, это то, что у клеток-предшественников кардиомиоцитов, наблюдается очень низкая скорость превращения в сердечную мышцу. Второй причиной является то, что в процессе взросления человека наблюдается катастрофическое снижение количества мезенхимальных стволовых клеток: при рождении - 1 стволовая клетка встречается на 10 000, к 20 - 25 годам - 1 на 100 000, к 30 - 1 на 300 000 - 350 000. Подойдя к 50 летнему возрасту, в организме уже остается, всего 1 стволовая клетка на 400 000 - 500 000, причем именно в этом возрасте, как правило, уже появляются такие болезни, как атеросклероз, стенокардия, инфаркт миокарда, инсульт и т.д. Причина катастрофического снижения количества стволовых клеток объясняется тем, что мы растем, взрослеем, стареем, получаем различные травмы, различного рода стрессы, неправильно питаемся, ведем малоподвижный образ жизни, плохая экология и т.д.

Также причиной отсутствия регенерации миокарда является еще и то, что отсутствует адекватный доступ к очагу повреждения. Тому причиной является атеросклероз и тромбоз инфаркт-связанной артерии.
Методы введения стволовых клеток при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Способы введения стволовых клеток можно разделить на несколько групп. Первая группа - это внутримышечное введение, имеется в виду мышца сердца. Вторая группа - интракоронарное введение, когда во время операции клетки вводятся непосредственно в сосуды сердца. И к третьей группе можно отнести все остальные методы.
Принцип методики клеточной терапии.

Принцип действия стволовых клеток заключается в их уникальных свойствах: стимулирование ангиогенеза, способность к практически бесконечному воспроизведению себе подобных, возможность дифференцироваться в зависимости от микроокружения.

По сути, применение стволовых клеток сводится к тому, что необходимо увеличить концентрацию этих клеток там, где они необходимы, т.е. обеспечить адресную доставку.
Результаты.

Пока присутствуют морально-этические проблемы применения эмбриональных и фетальных стволовых клеток, говорить о результатах их клинического применения преждевременно, несмотря на то, что они уже есть.

Если же говорить о результатах клинического применения стволовых клеток костного мозга, их терапевтическое применение оправдано, т.к. после трансплантации наблюдается уменьшение размеров инфарктной зоны и улучшение насосной функции левого желудочка. Так, например, д-р Stefanie Dimmeler и его коллеги из Университета Гете во Франкфурте наблюдали, что через 4 месяца размеры зоны инфаркта, оцениваемые по объему замедленного заполнения, существенно уменьшилось: с 46 до 37 мл. При этом увеличилась фракция выброса левого желудочка (с 44% до 49), уменьшился его конечно-диастолический объем (с 69 до 60 мл), улучшилась сократительная способность миокарда.
Рекомендации.

Безусловно, наилучшие результаты, лечения сердечно-сосудистых заболеваний, да и не только их, можно получить, когда стволовые клетки уже лежат в криобанке, откуда их можно взять в любой момент. Назрела необходимость создания криобанков именных стволовых клеток. Однако организация банков стволовых клеток только лишь на базе государственных медицинских учреждений приведет к монополии государства, что в свою очередь приведет к торможению развития метода клеточной терапии. Поэтому необходимо разрешить создание криобанков на базе коммерческих клиник. Так, например, в США, на сегодняшний день создано уже более 1500 коммерческих криобанков. В большинстве развитых стран мира считается, что если Вы не сдали пуповинную кровь своего ребенка в криобанк, Вы, родители, не обеспечили ему здоровое будущее.
Выводы.

Использование стволовых клеток костного мозга привело к великолепным результатам, что оправдывает их терапевтическое применение. Отвергать возможность применения эмбриональных и фетальных стволовых клеток не надо, предстоит еще много работы в этом направлении.


Пересадка стволовых клеток при повторных инфарктах миокарда возможна, и с хорошим эффектом.


Для достижения максимального результата применения клеточной терапии необходимо создание банка собственных стволовых клеток для каждого отдельного человека. При возникновении экстренной ситуации, угрожающей жизни (травма, инфаркт миокарда, инсульт, рак и т.д.), человек имеющий стволовые клетки в криобанке может ими воспользоваться в любую минуту, и вернуть себя к жизни.

Также остаются еще и фундаментальные нерешенные вопросы:

Продолжительность действия трансплантированных клеток.


Возможности маркирования клеток.


Разработка оптимальных показаний для трансплантации.


Разработка новых методик к увеличению локальной концентрации стволовых клеток.

Наверх страницы