Клетъчна терапия за сърдечни заболявания
Към днешна дата лечението на коронарна болест на сърцето (ИБС), инфаркт на миокарда (МИ), сърдечна недостатъчност е извървяло дълъг път - от лекарствена корекция и хирургия до регенеративна терапия със стволови клетки (клетъчна кардиомиопластика). Този преход се дължи преди всичко на факта, че за разлика от медицинските и хирургическите методи на лечение, при които се опитват да запазят това, което все още не е унищожено от инфаркт, трансплантацията на стволови клетки може да създаде нови стабилни кълнове от нормално функционираща здрава тъкан в миокарда. В резултат на това се наблюдават по-положителни резултати в сравнение с класическите методи на лечение.
Днес клетъчна кардиомиопластика при сърдечно-съдови заболявания се практикува във водещи клиники в Европа, Азия, САЩ и България (Москва, Владивосток, Иркутск, Томск, Новосибирск и други големи градове). Натрупани са убедителни доказателства за безопасността и ефективността на този метод.
В този преглед ще се опитаме да разберем съвременната стратегия за трансплантация на стволови клетки за регенерация на миокарда.
Уместност.
От година на година смъртността от сърдечно-съдови заболявания (ССЗ) не намалява и е на второ място в света. Освен това 62% от смъртността от сърдечно-съдови заболявания се дължи именно на патологията, свързана със загубата на част от работещия миокард (исхемия, инфаркт и др.). Това се обяснява с факта, че със загубата на част от миокарда има нарушение на най-важната функция на сърцето - изпомпването.
Съвременната фармакологична и хирургична медицина започна да се „плъзга“ в търсене на нови средства и методи за медицинско и хирургично лечение, така че учените по света се обърнахавнимание на стволовите клетки, които имат висок пролиферативен капацитет, както и способността да стартират механизма на регенерация.
Феноменът на регенерация в различни органи и тъкани не е еднакъв. Максималната способност за регенерация се наблюдава в кръвта, която е намерила приложение в хематологията. Черният дроб също демонстрира доста изразена способност за възстановяване, когато след отстраняване на по-голямата част от него се възстановява до нормални размери за сравнително кратък период от време. Други мезенхимни органи и тъкани също са способни на регенерация, но тази способност непрекъснато намалява с възрастта. Както се оказа, сърдечните мускули практически не могат да се регенерират и, за съжаление, не може да се мине без допълнителна намеса.
Съвременните методи за лечение на сърдечно-съдови заболявания могат да бъдат групирани в четири групи:
I. Профилактика на тромбозата и атеросклерозата За съжаление малко хора в България се грижат за здравето си и апелът към лекарите остава за „докато гръм не избухне“.
II. Трансплантация на цял орган или механична изкуствена лява камера. Тези методи на лечение имат и своите недостатъци: необходимост от имуносупресивна терапия, липса на донорен материал и много високи цени на лечението.
III. Ограничаване на зоната на увреждане и запазване на това, което все още не е унищожено от инфаркт. Вероятно най-популярният метод. Включва както медикаментозно, така и хирургично лечение (различни модулатори, блокери, тромболитици, ангиопластика, аорто-коронарен байпас и др.).
IV. Трансплантация на стволови клетки. Най-модерният и най-ефективен метод. Освен това най-добрият ефект при използването на този метод се постига при прилаганеавтоложни (собствени) стволови клетки. Възможността този метод да се използва с добър ефект при пациенти с повторен миокарден инфаркт не оставя съмнение.
стволови клетки.
Стволовите клетки са популация от незрели (недиференцирани) клетки, способни да се диференцират в различни видове клетки, като по този начин обновяват и заместват изгубените клетки в резултат на всякакви увреждания във всички органи и тъкани. Освен това стволовите клетки са способни да възпроизвеждат собствения си вид за доста дълго време, на което никой друг тип клетки не е способен.
Стволовите клетки се делят на видове: ембрионални, фетални, стволови клетки от кръв от пъпна връв и стволови клетки от възрастен.
Стволови клетки и ангиогенеза.
В допълнение към способността на стволовите клетки да се диференцират в различни видове клетки, включително сърдечни клетки, те също са в състояние да стимулират ангиогенезата. Тези две основни свойства обясняват широкото им клинично приложение в кардиологията.
Към днешна дата клетъчните молекулярни механизми, чрез които ендотелните и гладкомускулните клетки взаимодействат една с друга, са проучени по-подробно.
Самите ендотелни клетки могат да инициират образуването и растежа на ендотелния канал (ангиогенеза) в отговор на някакъв вид стимулация. Пре- и ендотелните клетки са от съществено значение за по-нататъшното образуване на съдове. Прикрепването на прекурсорите на гладката мускулатура осигурява на съда еластичност, вазомоторни свойства и способност да реагира на промени в тъканната перфузия. Този по-късен етап се нарича артериогенеза и играе водеща роля в образуването на колатерали.
Ендотелните прогенитори могат да бъдат изолирани както от периферното кръвообращение, така и от костния мозък.
Ембрионални стволови клетки.
Източникът на ембрионални стволови клетки е бластоциста, която се образува до петия ден от оплождането. Тези стволови клетки са способни да се диференцират в абсолютно всички видове клетки на възрастния организъм. Но този източник на стволови клетки има и недостатъци. Първо, има правни и етични проблеми на тяхното използване. Второ, тези клетки, когато се трансплантират, причиняват аритмия и също са способни на спонтанно злокачествено заболяване. Трето, в Русия няма колекция от стволови клетки, подходящи за клинична употреба.
Фетални стволови клетки.
Източникът е абортивен материал на 9-12 гестационна седмица. Феталните стволови клетки, както и ембрионалните стволови клетки, освен етични и правни търкания, са способни да причинят аритмия, която не спира дълго време, и отхвърляне на трансплантация. Използването на нетестван абортивен материал е изпълнено с усложнения, като инфекция на пациента с херпесен вирус, вирусен хепатит, СПИН, цитомегаловирус, микоплазма. Ако материалът е диагностициран за вируси, цената на метода се увеличава, което в крайна сметка води до увеличаване на цената на самото лечение.
Стволови клетки от кръв от пъпна връв.
Досега най-идеалният източник на стволови клетки е плацентарната кръв от пъпната връв, събрана след раждането на дете. Тази кръв е много богата на стволови клетки. Вземайки тази кръв и поставяйки я в криобанка * от стволови клетки, по-късно тя може да се използва за възстановяване на почти всякакви тъкани и органи, както и за лечение на всякакви заболявания, включително рак.
* криобанката е място, където стволовите клетки могат да се съхраняват практически неограничено време, замразени, при ултраниски температури,кръв от пъпна връв и възрастен.
Стволови клетки на възрастен.
Най-достъпният източник е човешкият костен мозък, т.к. концентрацията на стволови клетки в него е най-висока. В костния мозък се изолират едновременно два вида стволови клетки: първите са хематопоетични стволови клетки, от които се образуват абсолютно всички кръвни клетки, вторите са мезенхимни стволови клетки, които регенерират почти всички органи и тъкани. По правило се използва целият костномозъчен аспират, т.нар. мононуклеарни клетки.
Освен това източникът на стволови клетки е периферната кръв. Но тук възниква въпросът за специалното оборудване. СК могат да бъдат получени от периферния кръвен поток само ако първоначално се стимулират да навлязат в периферния кръвен поток и след това се изолират с помощта на специално оборудване.
Също така, в ход са разработки по използването на мезенхимни стволови клетки, изолирани от човешка мастна тъкан. В този случай можете да получите два ефекта наведнъж, първият е да излекувате болестта, вторият е да премахнете наднорменото тегло.
В литературата често може да се намери явна грешка, че гръбначният мозък е източникът на възрастни стволови клетки. Това се дължи на факта, че за нея пишат хора, които не познават и нямат понятие от медицина. Факт е, че гръбначният мозък е част от централната нервна система. По този начин, като се вземе дори незначителна част от този мозък, неговата цялост се нарушава, в резултат на което можете да получите парализа на долните крайници и редица други усложнения. Един прост пример какво се случва с хора, които имат гръбначно увреждане.
По въпроса за регенерацията.
Легитимен въпрос би бил: „И така, каква е причината органите да не се регенерират след увреждане,ако човек има свои собствени стволови клетки?" Отговорът на този въпрос е едновременно прост и сложен.
Първата причина е, че прогениторните клетки на кардиомиоцитите имат много ниска скорост на трансформация в сърдечен мускул. Втората причина е, че в процеса на израстване на човек се наблюдава катастрофално намаляване на броя на мезенхимните стволови клетки: при раждането - 1 стволова клетка се открива на 10 000, до 20 години - 25 - 1 на 100 000, при 30 - 1 на 300 000 - 350 000. С наближаването на 50-годишна възраст се среща само 1 стволова клетка на 4 00 000 - 500 000, като на тази възраст по правило вече се появяват заболявания като атеросклероза, ангина пекторис, миокарден инфаркт, инсулт и др. Причината за катастрофалния спад в броя на стволовите клетки се дължи на факта, че растем, порастваме, остаряваме, получаваме различни наранявания, различни видове стрес, храним се нездравословно, водим заседнал начин на живот, лоша екология и т.н.
Освен това причината за липсата на регенерация на миокарда е и липсата на адекватен достъп до лезията. Това се дължи на атеросклероза и тромбоза на свързаната с инфаркта артерия.
Методи за въвеждане на стволови клетки при сърдечно-съдови заболявания.
Методите за въвеждане на стволови клетки могат да бъдат разделени на няколко групи. Първата група е интрамускулно приложение, което означава сърдечния мускул. Втората група е интракоронарно приложение, когато клетките се инжектират директно в съдовете на сърцето по време на операция. И третата група включва всички останали методи.
Принципът на метода на клетъчната терапия.
Принципът на действие на стволовите клетки се крие в техните уникални свойства: стимулиране на ангиогенезата, способността да почти безкрайновъзпроизвеждане на себеподобни, способност за диференциране в зависимост от микросредата.
Резултати.
Докато съществуват морални и етични проблеми при използването на ембрионални и фетални стволови клетки, е преждевременно да се говори за резултатите от тяхното клинично приложение, въпреки факта, че те вече съществуват.
Ако говорим за резултатите от клиничното използване на стволови клетки от костен мозък, тяхната терапевтична употреба е оправдана, т.к. след трансплантация се наблюдава намаляване на размера на инфарктната зона и подобряване на помпената функция на лявата камера. Например д-р Стефани Димелер и колегите му от университета Гьоте във Франкфурт наблюдават, че след 4 месеца размерът на инфарктната зона, оценен чрез обема на забавеното запълване, намалява значително: от 46 на 37 ml. В същото време фракцията на изтласкване на лявата камера се увеличава (от 44% на 49), неговият краен диастоличен обем намалява (от 69 на 60 ml) и се подобрява контрактилитетът на миокарда.
Препоръки.
Несъмнено най-добри резултати при лечението на сърдечно-съдови заболявания, а и не само те, могат да се получат, когато стволовите клетки вече са в криобанка, откъдето могат да бъдат взети по всяко време. Има нужда от създаване на криобанки от наименувани стволови клетки. Но организирането на банки за стволови клетки само на базата на държавни лечебни заведения ще доведе до държавен монопол, което от своя страна ще доведе до забавяне на развитието на метода за клетъчна терапия. Следователно е необходимо да се позволи създаването на криобанки на базата на търговски клиники. Така например в САЩ вече са създадени повече от 1500 търговски криобанки. В повечето развити страни по света се смята, че ако не сте дарили кръвта от пъпната връв на детето си в криобанка, вие, родителите, не сте му предоставилиздраво бъдеще.