Матюков А.А.1, Власов Т.Д.1, Давыденко В.В.1, Цупкина Н.В.2, Пинаев Г. П.2, Ялфимов А.Н.3
(1 - ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова», 2 - НИИ Цитологии РАН, 3 - ФГУ ЦНИ Рентгенорадиологический институт3; e-mail andrems@mail.ru)
Лечение сердечно-сосудистых заболевания является важной проблемой во всем мире. Несмотря на развитие фармакологии и хирургии сердечно-сосудистые заболевания остаются главной причиной смерти. Новым перспективным направлением в кардиологии является использование аутологичных клеток костного мозга. Данный метод основан на способности клеток костного мозга участвовать в регенерации поврежденного миокарда. В последние время активно проводятся экспериментальные и клинические работы по использованию клеток костного мозга в лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы. Однако многие вопросы, связанные с типом клеток, способом введения, временем трансплантации остаются нерешенными.
Цели исследования:
1. сравнить влияние аутотрансплантации ядросодержащих клеток (ЯСК) и мультипотентных мезенхимных стромальных клеток (ММСК) костного мозга на течение острого инфаркта миокарда
2. на модели острого инфаркта миокарда сравнить способы введения клеток костного мозга (интрамиокардиальный и внутривенный)
3. на модели постинфарктного кардиосклероза оценить влияние интрамиокардиальной аутотрансплантации ядросодержащих клеток костного мозга на состояние поврежденного миокарда
Материалы и методы: инфаркт миокарда моделировался на кроликах-самцах линии Шиншилла путем лигирования передней нисходящей ветви левой коронарной артерии. На модели острого инфаркта миокарда интрамиокардиально в пораженную зону или в краевую вену уха сразу после коронароокклюзии инъекционным способом вводилась культура ММСК или ЯСК костного мозга. На модели постинфарктного кардиосклероза (через 12 месяцев после коронароокклюзии) в периинфарктную зону инъекционным способом интрамиокардиально вводились ЯСК костного мозга. ЯСК костного мозга получали в результате фракционирования аспирата костного мозга в градиенте плотности Перколла (63%), а культуру ММСК путем культивирования ЯСК в среде a-МЕМ (ISN, США) с 10% сыворотки эмбрионов коров (Hyclone, Новая Зеландия) и гентамицина сульфата (50мкг/мл) в СО2-инкубаторе при 5% концентрации углекислого газа в течение 3 недель.
Перед трансплантацией все клетки метили флуорохромом (Hoechst). В контрольных группах вводилось эквивалентное количество ростовой среды. Общее число животных составило 112. Результаты трансплантации оценивали функционально (электрокардиография, однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), эхокардиография), макроскопически и гистоморфологически. Электрокардиография во всех группах животных выполнялась до операции, через 3 суток, 7 суток, 30 суток после трансплантации клеток и перед выведением животного из эксперимента (12 месяцев после операции). Методом ОФЭКТ проводили оценку перфузии миокарда, используя радиофармпрепарат 99mТс-тетрафосмин (Муоview).
В каждой группе исследование проводили до трансплантации и через 10, 45, 90 и 180 суток после трансплантации клеток. Эхокардиографическое исследование выполнялось до операции, через 14суток и 12 месяцев после трансплантации клеток по стандартной методике. Размер зоны инфаркта и индекс дилатации левого желудочка оценивали по срезам сердца кролика, окрашенным 1,3,5-трифенилтетразолием хлоридом, и по гистологическим препаратам миокарда, окрашенным реактивом Маллори.
Результаты:
1. на модели острого инфаркта миокарда
- на ЭКГ во всех группах отмечалась закономерная динамика течения острого инфаркта миокарда, в течение первых 7 суток во всех группах регистрировались единичные предсердные и желудочковые экстрасистолы;
- в группах животных, которым выполнялась аутотрансплантация ЯСК костного мозга и культуры ММСК, к 3 месяцам после операции отмечалась полная нормализация перфузии миокарда в патологической зоне; в контроле сохранялся дефект перфзии;
- через 14 суток после трансплантации ЯСК костного мозга и культуры ММСК отмечалось снижение фракции выброса на 38±5%; через 12 месяцев в группе животных, которым выполняли трансплантацию культуры ММСК, отмечалось увеличение фракции выброса на 29±6%, тогда как в группе животных, которым выполняли трансплантацию ЯСК костного мозга, фракция выброса оставалась сниженной и не отличалась от значений в контрольной группе;
- по данным макроскопического и гистоморфологического исследований после трансплантации культуры ММСК отмечалось незначительное увеличение размеров сердца, площадь рубцовой ткани составляла 6,0±1,2%; после трансплантации ЯСК костного мозга - значительное увеличение всех камер сердца, а площадь рубцовой ткани составляла35,8±0,8% (в контрольной группе площадь рубцовой ткани составляла 20,2±1,0%);
- после интрамиокардиальной трансплантации ЯСК и ММСК костного мозга меченые клетки определялись в миокарде;
- внутривенное введение ЯСК и ММСК костного мозга не приводит к изменениям функциональных и морфологических показателей по сравнению с контролем, а меченые клетки не определяются в миокарде;
2. на модели постинфарктного кардиосклероза
- через 3 месяца после трансплантации ЯСК костного мозга выявлено значительное улучшение перфузии миокарда в патологической зоне (на 35±4%), увеличение фракции выброса (на 20%).
- в миокарде идентифицированы меченые клетки
Заключение: аутотрансплантация ММСК костного мозга приводит к выраженному положительному влиянию на репарацию поврежденного миокарда; трансплантация ЯСК костного мозга в разные сроки после инфаркта приводит к значительному увеличению перфузии ишемизированного миокарда, однако, трансплантация ЯСК в острейшую фазу инфаркта миокарда не приводит к улучшению систолической функции левого желудочка и сопровождается ухудшением репаративных процессов.
Рис. 1, 2. Перфузионные томосцинтиграммы миокарда кролика после интрамиокардиальной трансплантации клеток костного мозга сразу и через 12 месяцев после коронароокклюзии.
См. также:
Инфицированность кордовой крови и эмбрионов ранних сроков гестации
Инфицированность кордовой крови и возможные пути проникновения патогенных агентов в плод
Клетки кордовой крови и тканевые препараты в схеме лечения ожоговой болезни
Коррекция стрессового недержания мочи у женщин с использованием ткане-инженерной конструкции
Трансплантация аллогенных культивированных клеток в лечении экспериментальных глубоких ожоговых дефектов роговицы у кроликов
Применение фетальных и биологических материалов в лечении хронических гепатитов и циррозов печени
Перспективы развития национального законодательства российской федерации в области исследования и применения стволовых клеток
Применение аутологичных мезенхимальных стволовых клеток для лечения больных с хронической сердечной недостаточностью
Роль ионов кальция в регуляции роста эмбриональных стволовых клеток мыши in vitro
Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток при некурабельном рассеянном склерозе: реалии и перспектива
...
Обсудить на форуме
