Отечественный опыт изучения эффективности метода "клеточной кардиомиопластики" в эксперименте
26.02.2005
2891
0
28910
Возможности клеточной кардиомиопластики широко обсуждаются на страницах научной прессы. Исследователи решают ряд научных и клинических проблем, связанных с созданием подобных технологий. Ключевыми из них являются: определение фенотипа клеток, наиболее перспективных для лечения инфаркта миокарда; обоснование наиболее рациональных путей их введения и установление сроков развития инфаркта, на которых показана трансплантация. Предлагается использовать различные клетки для лечения заболеваний сердца: стромальные клетки костного мозга, скелетные миобласты, гемопоэтические стволовые клетки [5, 9]. Более прогрессивным считается использование определенных фракций малодифференцированных клеток, например CD133+ [7, 8]. Возможными путями доставки являются: интрамиокардиальное введение (в основном как дополнение при операциях на открытом сердце, например, при выполнении АКШ); интракоронарное введение, обсуждаются различные варианты системного введения (теоретическая предпосылка: клетки сами "найдут" поврежденный миокард и "осядут" там) [3]; наконец, мобилизация клеток-предшественников из тканевых ниш (в частности из костного мозга) введением цитокинов [4].
Следует отметить, что в нашей стране прослеживается тенденция использования клеточных технологий в клинике прежде, чем они будут экспериментально фундаментально обоснованы. Над созданием технологии "клеточной кардиомиопластики" в нашей стране работают несколько лабораторий крупных научно-клинических учреждений, среди них: Российская военно-медицинская академия (СПб); НИИ ТиИО (Москва), НЦССХ им.Бакулева (Москва), ГМУ им. Павлова, Институт Цитологии РАН, ЦНИИРРИ, ГМПБ 2 (СПб), НИИ кардиологии Томского НЦ СО РАМН. Нельзя не отметь недостаток количества и общий низкий уровень публикуемых в России экспериментальных работ по данной теме. Доказательная база в них строится, в основном, на методах исследования гемодинамики. В то же время, такие важнейшие аспекты как полная фенотипическая характеристика трансплантационного материала, состояние сердечной мышцы, судьба клеток после трансплантации, морфогенез инфаркта миокарда после пересадок клеток, часто остаются за рамками исследований. Вот почему публикации фундаментальных работ на эту тему является новостью, ожидаемой отечественными специалистами.
Некоторые коммерческие лаборатории, планирующие развивать "клеточный бизнес", также работают в этом направлении. Так, в 12 номере журнала "Цитология" за 2004 год опубликованы результаты исследования, выполненного в большей степени сотрудниками такой лаборатории - "Терапия экспериментального инфаркта миокарда у крыс с помощью трансплантации сингенных мезенхимальных стволовых клеток" [2]. Исследователи культивировали стромальные клетки костного мозга крысы, проводили их иммунофенотипирование, индуцировали дифференцировку в различных направлениях (хондрогенное, остеогенное, адипоцитарное, кардиомиоцитарное). Клетки, индуцированные к кардиомиоцитарной дифференцировке, использовали для внутривенного введения крысам с экспериментальным инфарктом миокарда. Результаты лечебных манипуляций оценивали электрокардиографически, гистологическими и гистоморфометрическими методами. Всего авторы применили 9 методов исследования, в том числе иммунофенотипирование клеток полученной культуры, индукцию направленной дифференцировки, ОТ-ПЦР и др.
Приходится констатировать недостаточную теоретическую общебиологическую и медицинскую подготовку коллектива авторов. Так в статье используются как взаимозаменяемые термины "мезенхимные клетки" и "мезенхимальные стволовые клетки" (МСК); авторы не осведомлены об основах анатомии млекопитающих ("сердце извлекали из грудной полости"). Кроме таких "неточностей", в теоретический базис статьи заложены суждения о том, что ген фибронектина является маркером "недифференцированных МСК" (разве существуют "дифференцированные" стволовые клетки?). Для детекции хондрогенной дифференцировки авторы предлагают использовать ген коллагена 1 типа, несмотря на то, что этот белок вырабатывают большинство механоцитов от фибробластов до остеобластов, в то время, как для хондробластов характерен синтез почти исключительно коллагена 2 типа (95%) [1].
Как несомненный успех следует признать то, что авторам удалось получить относительно гомогенную (93,4%) культуру клеток стромы костного мозга крысы по двум изучаемым антигенам - CD90+CD45-, однако осталась без обсуждения причина такого выбора маркеров. На сколько правомочно лишь по экспрессии CD90+ декларировать что полученные клетки являются МСК? Тем более, что экспрессия этого антигена признаётся большинством исследователей на гемопоэтических предшественниках [6].
Несмотря на мощный арсенал примененных современных методов исследования были сделаны достаточно скромные выводы о том, что системное введение клеток культуры способствует более раннему формированию рубца, некоторому увеличению доли эластических волокон в нем (данный вывод, к сожалению, не базируется на результатах собственных исследований), улучшению васкуляризации зоны бывшего инфаркта.
К сожалению, остались без тщательного обсуждения возможные механизмы воздействия пересаженных клеток на поврежденный миокард. От себя добавим, что в настоящее время большинство исследователей склоняется к регулирующей функции пересаженных клеток и стимуляции ими ангиогенеза в зоне повреждения. Вопрос о значении васкуляризации зоны ишемии, на наш взгляд, требует особого рассмотрения. Сложился стереотип: чем больше в зоне рубца сосудов, тем лучше прогноз для пациента. Однако, рубец с малым количеством сосудов или с большим все равно останется рубцом - афункциональной тканью сердца. Морфогенез инфаркта миокарда сложен. После наступления гибели части кардиомиоцитов, в данном локусе закономерно развивается асептическое воспаление. На месте некроза формируется "грануляционная ткань" - провизорная структура весьма богатая сосудами. Дальнейшая их редукция связана с апоптозом эндотелиоцитов по мере формирования и созревания рубца, пусковые механизмы этого процесса пока не выяснены. Исходя из этого, если уж и стремиться сохранить повышенную васкуляризацию зоны инфаркта, то не путем вживления клеток-предшественников в т.ч. эндотелиоцитов, а торможением апоптоза. На данный механизм, как один из возможных в действии клеточного трансплантата указывают и авторы статьи, однако без должного анализа.
Исходя из качества представленных исследований, приходится констатировать, что проделанная работа не всегда направлена на поиск истины, часто имеет место наукообразная реклама продаваемых клеточных технологий. К сожалению, появление публикаций такого рода не может не набрасывать тень на солидные рецензируемые научные издания, каким является, например, журнал "Цитология".
Литература:
1. Дедух Н.В., Панков Е.Я. Скелетные ткани. В кн.: Руководство по гистологии, Т.1., СПб., СпецЛит, 2001, 284-336.
2. Кругляков ПВ, Соколова ИБ, Аминева ХК, Некрасова НН, Вийде СВ, Чередниченко НН, Зарицкий АЮ, Семернин ЕН, Кислякова ТВ, Полынцев ДГ. Терапия экспериментального инфаркта миокарда у крыс с помощью трансплантации сингенных мезенхимальных стволовых клеток. Цитология 2004; 46; 12: 1043-1054
3. Barbash IM, Chouraqui P, Baron J, Feinberg MS, Etzion S, Tessone A, Miller L, Guetta E, Zipori D, Kedes LH, Kloner RA, Leor J. Systemic delivery of bone marrow-derived mesenchymal stem cells to the infarcted myocardium: feasibility, cell migration, and body distribution. Circulation. 2003; 108; 7: 863-868
4. Horwitz ME, et al. Granulocyte colony-stimulating factor mobilized peripheral blood stem cells enter into G1 of the cell cycle and express higher levels of amphotropic retrovirus receptor mRNA. Exp Hematol 1999; 27; 7: 1160-1167
5. Orlic D, et al. Transplanted adult bone marrow cells repair myocardial infarcts in mice. Ann NY Acad Sci 200; 938: 221-229
6. http://www.pathologyoutlines.com/cdmarkers.html#cd90
7. http://celltranspl.ru/journal/news/?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=702
8. http://celltranspl.ru/journal/news/?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=646
9. http://celltranspl.ru/journal/news/?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=593
Р. Деев, Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова (СПб)
http://celltranspl.ru
Следует отметить, что в нашей стране прослеживается тенденция использования клеточных технологий в клинике прежде, чем они будут экспериментально фундаментально обоснованы. Над созданием технологии "клеточной кардиомиопластики" в нашей стране работают несколько лабораторий крупных научно-клинических учреждений, среди них: Российская военно-медицинская академия (СПб); НИИ ТиИО (Москва), НЦССХ им.Бакулева (Москва), ГМУ им. Павлова, Институт Цитологии РАН, ЦНИИРРИ, ГМПБ 2 (СПб), НИИ кардиологии Томского НЦ СО РАМН. Нельзя не отметь недостаток количества и общий низкий уровень публикуемых в России экспериментальных работ по данной теме. Доказательная база в них строится, в основном, на методах исследования гемодинамики. В то же время, такие важнейшие аспекты как полная фенотипическая характеристика трансплантационного материала, состояние сердечной мышцы, судьба клеток после трансплантации, морфогенез инфаркта миокарда после пересадок клеток, часто остаются за рамками исследований. Вот почему публикации фундаментальных работ на эту тему является новостью, ожидаемой отечественными специалистами.
Некоторые коммерческие лаборатории, планирующие развивать "клеточный бизнес", также работают в этом направлении. Так, в 12 номере журнала "Цитология" за 2004 год опубликованы результаты исследования, выполненного в большей степени сотрудниками такой лаборатории - "Терапия экспериментального инфаркта миокарда у крыс с помощью трансплантации сингенных мезенхимальных стволовых клеток" [2]. Исследователи культивировали стромальные клетки костного мозга крысы, проводили их иммунофенотипирование, индуцировали дифференцировку в различных направлениях (хондрогенное, остеогенное, адипоцитарное, кардиомиоцитарное). Клетки, индуцированные к кардиомиоцитарной дифференцировке, использовали для внутривенного введения крысам с экспериментальным инфарктом миокарда. Результаты лечебных манипуляций оценивали электрокардиографически, гистологическими и гистоморфометрическими методами. Всего авторы применили 9 методов исследования, в том числе иммунофенотипирование клеток полученной культуры, индукцию направленной дифференцировки, ОТ-ПЦР и др.
Приходится констатировать недостаточную теоретическую общебиологическую и медицинскую подготовку коллектива авторов. Так в статье используются как взаимозаменяемые термины "мезенхимные клетки" и "мезенхимальные стволовые клетки" (МСК); авторы не осведомлены об основах анатомии млекопитающих ("сердце извлекали из грудной полости"). Кроме таких "неточностей", в теоретический базис статьи заложены суждения о том, что ген фибронектина является маркером "недифференцированных МСК" (разве существуют "дифференцированные" стволовые клетки?). Для детекции хондрогенной дифференцировки авторы предлагают использовать ген коллагена 1 типа, несмотря на то, что этот белок вырабатывают большинство механоцитов от фибробластов до остеобластов, в то время, как для хондробластов характерен синтез почти исключительно коллагена 2 типа (95%) [1].
Как несомненный успех следует признать то, что авторам удалось получить относительно гомогенную (93,4%) культуру клеток стромы костного мозга крысы по двум изучаемым антигенам - CD90+CD45-, однако осталась без обсуждения причина такого выбора маркеров. На сколько правомочно лишь по экспрессии CD90+ декларировать что полученные клетки являются МСК? Тем более, что экспрессия этого антигена признаётся большинством исследователей на гемопоэтических предшественниках [6].
Несмотря на мощный арсенал примененных современных методов исследования были сделаны достаточно скромные выводы о том, что системное введение клеток культуры способствует более раннему формированию рубца, некоторому увеличению доли эластических волокон в нем (данный вывод, к сожалению, не базируется на результатах собственных исследований), улучшению васкуляризации зоны бывшего инфаркта.
К сожалению, остались без тщательного обсуждения возможные механизмы воздействия пересаженных клеток на поврежденный миокард. От себя добавим, что в настоящее время большинство исследователей склоняется к регулирующей функции пересаженных клеток и стимуляции ими ангиогенеза в зоне повреждения. Вопрос о значении васкуляризации зоны ишемии, на наш взгляд, требует особого рассмотрения. Сложился стереотип: чем больше в зоне рубца сосудов, тем лучше прогноз для пациента. Однако, рубец с малым количеством сосудов или с большим все равно останется рубцом - афункциональной тканью сердца. Морфогенез инфаркта миокарда сложен. После наступления гибели части кардиомиоцитов, в данном локусе закономерно развивается асептическое воспаление. На месте некроза формируется "грануляционная ткань" - провизорная структура весьма богатая сосудами. Дальнейшая их редукция связана с апоптозом эндотелиоцитов по мере формирования и созревания рубца, пусковые механизмы этого процесса пока не выяснены. Исходя из этого, если уж и стремиться сохранить повышенную васкуляризацию зоны инфаркта, то не путем вживления клеток-предшественников в т.ч. эндотелиоцитов, а торможением апоптоза. На данный механизм, как один из возможных в действии клеточного трансплантата указывают и авторы статьи, однако без должного анализа.
Исходя из качества представленных исследований, приходится констатировать, что проделанная работа не всегда направлена на поиск истины, часто имеет место наукообразная реклама продаваемых клеточных технологий. К сожалению, появление публикаций такого рода не может не набрасывать тень на солидные рецензируемые научные издания, каким является, например, журнал "Цитология".
Литература:
1. Дедух Н.В., Панков Е.Я. Скелетные ткани. В кн.: Руководство по гистологии, Т.1., СПб., СпецЛит, 2001, 284-336.
2. Кругляков ПВ, Соколова ИБ, Аминева ХК, Некрасова НН, Вийде СВ, Чередниченко НН, Зарицкий АЮ, Семернин ЕН, Кислякова ТВ, Полынцев ДГ. Терапия экспериментального инфаркта миокарда у крыс с помощью трансплантации сингенных мезенхимальных стволовых клеток. Цитология 2004; 46; 12: 1043-1054
3. Barbash IM, Chouraqui P, Baron J, Feinberg MS, Etzion S, Tessone A, Miller L, Guetta E, Zipori D, Kedes LH, Kloner RA, Leor J. Systemic delivery of bone marrow-derived mesenchymal stem cells to the infarcted myocardium: feasibility, cell migration, and body distribution. Circulation. 2003; 108; 7: 863-868
4. Horwitz ME, et al. Granulocyte colony-stimulating factor mobilized peripheral blood stem cells enter into G1 of the cell cycle and express higher levels of amphotropic retrovirus receptor mRNA. Exp Hematol 1999; 27; 7: 1160-1167
5. Orlic D, et al. Transplanted adult bone marrow cells repair myocardial infarcts in mice. Ann NY Acad Sci 200; 938: 221-229
6. http://www.pathologyoutlines.com/cdmarkers.html#cd90
7. http://celltranspl.ru/journal/news/?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=702
8. http://celltranspl.ru/journal/news/?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=646
9. http://celltranspl.ru/journal/news/?MESSAGES[1]=SHOW_NEWS&NEWS_ID=593
Р. Деев, Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова (СПб)
http://celltranspl.ru
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
