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.

1. 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.
2. Пересадка стволовых клеток при повторных инфарктах миокарда возможна, и с хорошим эффектом.
3. 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:

1. Продолжительность действия трансплантированных клеток.
2. Возможности маркирования клеток.
3. Разработка оптимальных показаний для трансплантации.
4. Разработка новых методик к увеличению локальной концентрации стволовых клеток.