Как стволовые клетки лечат ИБС

  • Врачи
  • Лечение
  • Диагностика
  • Статья обновлена: 18 июня 2020

Лишь немногие из больных ишемической болезнью сердца (ИБС) знают о том, что их состояние можно не только стабилизировать приемом лекарств, но и в значительной степени обратить вспять, причем абсолютно естественным путем. То есть улучшить кровоснабжение сердца, чтобы оно вновь полноценно выполняло свою функцию.

Лишь немногие из больных ишемической болезнью сердца (ИБС) знают о том, что их состояние можно не только стабилизировать приемом лекарств, но и в значительной степени обратить вспять, причем абсолютно естественным путем. То есть улучшить кровоснабжение сердца, чтобы оно вновь полноценно выполняло свою функцию.

Когда функции сердца восстановлены, человеку не приходится волноваться о пределах своих повседневных возможностей: сколько можно пройти, долго ли можно поработать, можно ли заняться сексом и т.п. Уменьшаются или проходят стенокардитические боли, восстанавливается работоспособность и возможность вести нормальную половую жизнь, а значит, возвращаются бодрость, хорошее настроение и удовлетворение от жизни.

На первый взгляд звучит фантастично, но, тем не менее, такой способ лечения существует, и не только в западных экспериментальных лабораториях, но и в российских клиниках. Это – лечение стволовыми клетками.

Оно не только сочетается с остальными видами лечения, но и повышает их эффективность. В большинстве случаев такая терапия позволяет значительно снизить количество и дозы принимаемых препаратов. Кроме того, она является действенной профилактикой инфаркта миокарда.

Как это работает

Ишемией называется состояние, при котором приносимого кровью кислорода не хватает для обеспечения потребностей органа. При ИБС кислородное голодание испытывает крайне чувствительный к нему орган – сердце. При недостатке кровоснабжения оно не может должным образом выполнять свои функции, а значит, нарушается кровообращение во всем организме.

В большинстве случаев причиной ИБС становится сужение просвета сердечных артерий атеросклеротическими бляшками, которые представляют собой отложения липидов (жиров) в стенках сосудов. Такие отложения возникают из-за нарушений обмена веществ, нерационального питания и недостаточных физических нагрузок, то есть типичных "спутников жизни" жителей современного мира.

Для лечения ИБС используют лекарственные средства, расширяющие артерии сердца, уменьшающие потребность миокарда в кислороде, препятствующие образованию тромбов (кровяных сгустков) и нормализующие липидный обмен, причем принимать эти лекарства надо пожизненно. В более тяжелых случаях требуется операция – расширение артерий сердца металлическими "вкладышами" (стентами) или наложение искусственных сосудов (шунтов) в обход пораженного участка.

Оба этих метода, хотя и помогают значительно улучшить состояние человека и продлить ему жизнь, не идеальны.

Лекарства далеко не всегда позволяют полностью восстановить нормальный липидный обмен и обеспечить достаточный приток крови к сердцу (не говоря уже о том, что немногие пациенты дисциплинированно соблюдают довольно сложные схемы их приема). Кроме того, к лекарствам имеются противопоказания. Операция же решает проблему на отдельно взятом участке сосуда, не препятствуя дальнейшему развитию атеросклероза на других.

От этих недостатков избавлено лечение стволовыми клетками. Оно заключается в запуске естественного процесса восстановления поврежденной сердечной ткани и роста новых сосудов, снабжающих ее кровью.

Лечение стволовыми клетками начинается с комплекса анализов и других исследований, которые с высокой достоверностью позволяют определить, подходит ли оно конкретному человеку. Если ответ на этот вопрос положителен, у пациента берут культуру клеток (как правило, из костного мозга или жировой ткани) и выделяют из нее мезенхимальные стволовые клетки.

Особенность этих клеток заключается в том, что они, в отличие от остальных клеток организма, не имеют выраженных черт, определяющих их функцию, то есть их нельзя отнести к какой-либо определенной ткани (нервной, мышечной и т.п.). Зато стволовые клетки обладают двумя важнейшими качествами – они способны распознавать повреждение органа или ткани и развиваться практически в любой тип клеток, необходимый для их восстановления.

Наибольшее число стволовых клеток и их наилучшая "работоспособность" наблюдаются в растущем организме, то есть у детей. С возрастом количество и качество этих клеток уменьшаются – именно поэтому органы постепенно "изнашиваются", что лежит в основе возрастных изменений.

Так, например, в костном мозге новорожденного одна стволовая клетка приходится на 10 тысяч кроветворных, у подростка – на 100 тысяч, у 50-летнего – на 500 тысяч, а у 70-летнего – на миллион. Однако полностью эти клетки не исчезают никогда, а значит, их можно выделить, размножить и активировать.

Именно это происходит на следующем этапе лечения. Полученные от пациента мезенхимальные стволовые клетки в течение двух недель выращивают в инкубаторе по отработанной и принятой во всем мире технологии. За это время их количество достигает минимум 200 миллионов.

Затем в течение еще одной недели часть полученных клеток подвергают частичной дифференцировке – развитию в клетки-предшественницы необходимой ткани, сохраняющие ограниченную способность к преобразованию в другой тип клеток. В случае с сердцем такими частично дифференцированными клетками являются кардиомиобласты – клетки-предшественницы волокон сердечной мышцы.

Когда клетки выращены, смесь мезенхимальных стволовых клеток и кардиомиобластов вводят человеку внутривенно, ведь вся венозная кровь попадает непосредственно в сердце. Прибыв к месту назначения, стволовые клетки сами распознают повреждения и начинают работать, причем каждая из них дает начало целой "семье" (пулу) новых клеток. В короткий срок "потомство" введенных клеток исчисляется триллионами, что с лихвой компенсирует естественные потери за последние 10-15 лет.

В восстановлении повреждений принимают участие не только выращенные клетки – они также выделяют специфические "сигнальные" молекулы, активирующие стволовые клетки в самом пораженном органе. При этом часть введенных клеток запасаются организмом в специальных депо, существующих во всех органах и тканях.

Результатом лечения становятся укрепление пораженных атеросклерозом сосудистых стенок, восстановление поврежденных участков миокарда и формирование в сердце разветвленной сети сообщающихся друг с другом новых сосудов – коллатералей. Благодаря им приток крови к сердечной мышце значительно увеличивается, а значит, ее кислородное голодание уменьшается или исчезает совсем.

Укрепление старых сосудов и рост новых предотвращают развитие грозного осложнения ИБС – инфаркта миокарда. Это состояние возникает, когда из-за разрушения атеросклеротической бляшки образуется тромб, полностью закрывающий просвет одного из сосудов сердца и приводящий к гибели соответствующего участка миокарда. После лечения стволовыми клетками вероятность разрушения бляшек значительно снижается, но даже если это произойдет, сеть коллатералей продолжит снабжать кровью всю сердечную мышцу.

Редакция благодарит Клинику стволовых клеток "Новейшая медицина" за помощь в подготовке материала.

Источники

  • Madeddu P. Cell therapy for the treatment of heart disease: Renovation work on the broken heart is still in progress. // Free Radic Biol Med - 2021 - Vol164 - NNULL - p.206-222; PMID:33421587
  • Kathiriya IS., Rao KS., Iacono G., Devine WP., Blair AP., Hota SK., Lai MH., Garay BI., Thomas R., Gong HZ., Wasson LK., Goyal P., Sukonnik T., Hu KM., Akgun GA., Bernard LD., Akerberg BN., Gu F., Li K., Speir ML., Haeussler M., Pu WT., Stuart JM., Seidman CE., Seidman JG., Heyn H., Bruneau BG. Modeling Human TBX5 Haploinsufficiency Predicts Regulatory Networks for Congenital Heart Disease. // Dev Cell - 2021 - Vol56 - N3 - p.292-309.e9; PMID:33321106
  • Rossi F., Josey B., Sayitoglu EC., Potens R., Sultu T., Duru AD., Beljanski V. Characterization of zika virus infection of human fetal cardiac mesenchymal stromal cells. // PLoS One - 2020 - Vol15 - N9 - p.e0239238; PMID:32941515
  • Helle E., Priest JR. Maternal Obesity and Diabetes Mellitus as Risk Factors for Congenital Heart Disease in the Offspring. // J Am Heart Assoc - 2020 - Vol9 - N8 - p.e011541; PMID:32308111
  • Kim IG., Park SA., Lee SH., Choi JS., Cho H., Lee SJ., Kwon YW., Kwon SK. Transplantation of a 3D-printed tracheal graft combined with iPS cell-derived MSCs and chondrocytes. // Sci Rep - 2020 - Vol10 - N1 - p.4326; PMID:32152475
  • Brown MA., Rajamarthandan S., Francis B., O'Leary-Kelly MK., Sinha P. Update on stem cell technologies in congenital heart disease. // J Card Surg - 2020 - Vol35 - N1 - p.174-179; PMID:31705822
  • Saraf A., Book WM., Nelson TJ., Xu C. Hypoplastic left heart syndrome: From bedside to bench and back. // J Mol Cell Cardiol - 2019 - Vol135 - NNULL - p.109-118; PMID:31419439
  • Santos JMA., Mendes-Silva L., Afonso V., Martins G., Machado RSR., Lopes JA., Cancela L., Futschik ME., Sachinidis A., Gavaia P., Bragança J. Exogenous WNT5A and WNT11 proteins rescue CITED2 dysfunction in mouse embryonic stem cells and zebrafish morphants. // Cell Death Dis - 2019 - Vol10 - N8 - p.582; PMID:31378782
  • Hoff K., Lemme M., Kahlert AK., Runde K., Audain E., Schuster D., Scheewe J., Attmann T., Pickardt T., Caliebe A., Siebert R., Kramer HH., Milting H., Hansen A., Ammerpohl O., Hitz MP. DNA methylation profiling allows for characterization of atrial and ventricular cardiac tissues and hiPSC-CMs. // Clin Epigenetics - 2019 - Vol11 - N1 - p.89; PMID:31186048
  • Bozzi A., Sayed N., Matsa E., Sass G., Neofytou E., Clemons KV., Correa-Oliveira R., Stevens DA., Wu JC. Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes as a Model to Study Trypanosoma cruzi Infection. // Stem Cell Reports - 2019 - Vol12 - N6 - p.1232-1241; PMID:31105048

Подпишитесь на наши новости, чтобы получать их первыми