Поиск Кабинет

Клеточные технологии при гибридных операциях лечения хронической сердечной недостаточности

Гены & Клетки: Том IV, №1, 2009 год, стр.: 74-77

 

Авторы

Ахмедов Ш.Д., Бабокин В.Е., Дьякова М.Л., Кистенева И.В., Ворожцова И.Н., Буховец И.Л., Лавров А.Г., Шипулин В.М.

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Проведен анализ клинического опыта применения аутогенных мононуклеарных клеток костного мозга (МККМ] и фетальных клеток (ФК) в комбинации с хирургическими методами лечения пациентов с ишемической кардиомиопатией. Через год проспективного наблюдения установлено, что методики введения стволовых клеток безопасны и хорошо переносятся больными. Отмечено положительное влияние проведенного вмешательства на течение коронарной и сердечной недостаточности. Проводимое ультразвуковое исследование показало, что улучшение показателей внутрисердечной гемодинамики отмечалось только у больных после лечения фетальными клетками по сравнению с контрольной группой больных и группой лечения пациентов с помощью МККМ.

Сердечная недостаточность является самым распространенным осложнением у больных, перенесших инфаркт миокарда. Использование традиционных методов лечения с применением современных лекарственных препаратов часто носит временный положительный клинический эффект у данной категории пациентов. В научной литературе мало работ, в которых проводится анализ клинического материала использования клеточной терапии [1, 2]. Пока нет окончательного мнения ни об используемом материале, ни об оптимальном способе введения клеток в миокард, ни об их количестве. Часто дискутируется вопрос о том, какие стволовые клетки (СК) лучше использовать в клинической практике: аутогенные, алло-генные, фетальные, либо эмбриональные? Не до конца изученным является вопрос о том, как поведут себя в дальнейшем клетки после их адресной доставки в миокард.

Поэтому целью нашей работы явился анализ клинического опыта применения аутогенных мононуклеарных клеток костного мозга (МККМ) и фетальных клеток (ФК) у тяжелой категории пациентов с ишемической кардиомиопатией.

Материал и методы

В исследование включено 94 больных ИБС, с по-стинфарктной дисфункцией левого желудочка, проявлениями сердечной недостаточности II—III ФК по NYHA. Было сформировано 3 группы больных: 1 группа — 38 пациентов, которым проводилась клеточная терапия с использованием МККМ во время хирургического вмешательства (аортокоронарное шунтирование и/или резекция аневризмы левого желудочка), либо эндо-васкулярной реваскуляризации миокарда; 2 группа — 28 больных, которым также проводилась реваскуля-ризация миокарда в сочетании с клеточной терапией фетальными клетками; 3 группа — контрольная, ее составили 28 пациентов, перенесших реваскуляризацию миокарда без выполнения клеточной терапии. Пациенты всех групп были сопоставимы между собой по клинико-ангиологическим показателям. Срок проспективного наблюдения составил 1 год.

Следует отметить, что работа с МККМ проводилась в рамках научной темы ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН «Профилактика и лечение сердечной недостаточности в кардиохирургии. Фундаментальное обоснование современной стратегии», которая утверждена в СО РАМН. Основанием для использования ФК в клинической практике послужила статья Л.А. Бокерия с соавт. [3], а также решения Ученого Совета от 29.10.2004 г. и Этического комитета ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН от 22.11.2004 г. Все больные, которым в качестве лечения использовались стволовые клетки, подписывали информированное согласие.

Выделение клеточного материала из костного мозга

Для выделения аутогенных МККМ получение костного мозга производили в условиях операционного блока из крыла подвздошной кости в количестве 100^120 мл. Из полученной взвеси клеток костного мозга выделяли МККМ методом градиентного центрифугирования [4]. После этого клетки ресуспендировались в концентрации 2x108/ мл. По данным Е.Д. Гольдберг [5], в общем составе МККМ содержится до 2% гемопоэтических стволовых клеток, остальную долю составляют клетки-предшественницы мононуклеаров. По данным проведенной проточной цитофлуориметрии суспензия МККМ у отдельных пациентов достигает следующего качествен.

Выделение гемопоэтических фетальных клеток из исследуемого материала

Непосредственный забор биологического материала производился в клиниках ГУ НИИ акушерства, гинекологии и перинаталогии Томского научного центра СО РАМН. Клетки печени, селезенки, тимуса выделялись из абортивного материала сроком гестации ЕИ2 нед. механическим способом в стерильных условиях в ламинарном боксе. Гемопоэтические клетки дезинтегрировали, суспензия отмывалась на центрифуге («BECKMAN», США) в отмывочной среде. Подсчитывали количество жизнеспособных гемопоэтических клеток с помощью трипанового синего. Проводилось определение жизнеспособности клеток (жизнеспособных клеток должно было быть не менее 85%). Непосредственно перед осуществлением выделения клеточного материала, производилось тестирование тканей на вирусоносительство (ВИЧ, гемоконтактные гепатиты). Затем проводили криоконсервирование гемопоэтических клеток. Общее количество вводимых клеток на одного пациента, как в условиях операционного блока, так и ангиографическо-го кабинета составило 40+1,8x10е. По данным проточной цитофлуориметрии качественный состав ФК перед их введением в сердце состоял: 16,52% CD34+; 13,27% CD38+; 7,16% CD34+/CD38-.

Методы введения клеточного материала в миокард

Техническая процедура доставки в сердце клеточного материала осуществлялась: в операционном блоке при выполнении основного этапа операции АКШ и в условиях ангиографического кабинета.

Доставка клеточного материала в сердце во время операции АКШ осуществлялась перед снятием зажима с аорты двумя способами: интрамиокардиального и внут-рикоронарного введения взвеси клеток. Интрамиокар-дильный способ представлял собой радиальное введение шприцем клеток в миокард ЛЖ в 14^15 точках со стороны эпикарда. Расстояние между точками составляло 1,5^2 см. Глубина введения иглы в миокард до 1 см. В том случае, если операция АКШ сочеталась с резекцией аневризмы, то обкалывание производили со стороны эндокарда после иссечения аневризматического мешка. При этом введение клеток производилось по внутреннему диаметру левого желудочка с общим числом вколов до 10. Количество вводимых клеток на одну1мл. Внутрикоронарный способ включал в себя последовательное введение клеточного материала в коронарные артерии через вновь сформированные шунты. В условиях ангиографического кабинета МККМ вводились 17 пациентам с ИКМП. В их число вошли 2 пациента, которым ранее проводилось стентирование коронарных артерий, и 3 пациента, у которых спустя год после АКШ стали нарастать признаки сердечной недостаточности.

Результаты

При сравнительном анализе двух способов введения МККМ, внутрикоронарного в условиях ангиоблока и сочетанного (внутрикоронарного и интрамиокардиального) во время АКШ, были выделены 2 подгруппы пациентов, соответственно л=17ил=21.У всех больных отмечалось клиническое улучшение, проявлявшееся в понижении степени сердечной недостаточности по классификации NYHA, а также в уменьшении ФК стенокардии.

Субъективное улучшение качества жизни по данным Миннесотского опросника отмечали все 17 пациентов, которым клеточная терапия проводилась в условиях ангиографического кабинета, а также большинство пациентов второй подгруппы. Толерантность к физической нагрузке при проведении теста 6-минутной ходьбы статистически значимо увеличивалась через 12 мес. после введения МККМ любым способом (р=0,029) по сравнению с исходным значением.

При изучении показателей функции левого желудочка у больных обеих групп нами установлена положительная динамика, при этом статистически значимых различий между двумя подгруппами выявлено не было.

Таким образом, в ходе статистического анализа динамики коронарной и сердечной недостаточности, показателей качества жизни, теста 6-минутной ходьбы, ЗхоКГ статистически значимого различия между показателями подгрупп получено не было, что позволило в дальнейшем выполнять межгрупповой сравнительный анализ без разделения на подгруппы по способу введения клеток.

Через 1 год проспективного наблюдения у пациентов всех трех групп отмечена положительная динамика в виде уменьшения выраженности и тяжести симптомов коронарной и сердечной недостаточности. В первой группе у трех пациентов (7%) через 1 год зарегистрированы нарушения ритма: в двух случаях желудочковая экст-расистолия III градации по Lown, у одного пациента — регистрировались пароксизмы фибрилляции предсердий. У одного пациента второй группы (использование фетальных клеток) зарегистрирован эпизод развития нестабильной стенокардии, причем при проведении коронарографии не выявлено прогрессирования атеросклероза в коронарном русле. Нарушения ритма в процессе наблюдения выявлены в 4 случаях (14%). В трех случаях у пациентов при обследовании через 1 год после вмешательства выявлены нарушения ритма — желудочковая экстрасистолия III и IV градации по Lown. В одном случае через 6 мес. после вмешательства регистрировался пароксизм желудочковой тахикардии и пароксизмальная форма фибрилляции предсердий. У двух пациентов с нарушениями ритма проводилась диагностическая коронаро-шунтография, которая выявила окклюзии ранее выполненных шунтов. Таким образом, можно предположить, что появление нарушений ритма у пациентов было вызвано состоянием ишемии миокарда на фоне нарушений проходимости шунтов, а не явилось последствием клеточной терапии. В одном случае отмечено явное нарастание симптомов ХСН через 1 год — увеличение НК с 1 до 26, ФК по NYHA с II до IV, при проведении коронарографии также отмечено нарушение проходимости шунта, что возможно объясняет ухудшение состояния пациента. В группе контроля у трех пациентов (10,7%) в процессе проспективного наблюдения зарегистрированы нарушения ритма сердца в виде желудочковой экстрасистолии II градации по Lown, в двух случаях (7%) — установлена постоянная форма фибрилляции предсердий.

В таблице 1 представлены показатели внутрисердеч-ной гемодинамики у пациентов трех групп. Через 1 год после проведенного вмешательства определялась достоверная положительная динамика показателей (фракция выброса левого желудочка, конечный диастолический объем, конечный систолический объем) во всех группах. Необходимо отметить, что через 1 год в группе 2 (с применением фетальных клеток) отмечалось более низкое значение КДО (134,5 мл) по сравнению с группой контроля (165,3 мл) и группой 1-МККМ (167,5 мл) при уровне значимости р<0,05.

Согласно рекомендациям Американской ассоциации эхокардиографии оценивали сократимость 16 сегментов миокарда ЛЖ. Сократимость каждого сегмента оценивали в баллах: нормальная сократимость — 1 балл, гипокинезия — 2 балла, акинезия — 3 балла, дискинезия — 4 балла, гиперкинезия — 0 баллов. Сумму баллов делили на общее число исследованных сегментов. Недостаточно четко визуализированные сегменты не учитывали. Критериям жизнеспособности соответствовало улучшение регионарной сократимости миокарда на 1 балл и более в двух соседних сегментах. Динамика показателей локальной сократимости во всех группах имела одинаковую направленность: уменьшение количества гипокинетич-ных, акинетичных и дискинетичных сегментов и увеличение количества сегментов с нормальной сократимостью (табл. 2).

Через 1 год после операции в группе 2 (с применением фетальных клеток) наблюдались более выраженные изменения по сравнению с группой контроля. Количество асинергичных сегментов в группе 2 через 1 год составило 13 (6,0%) против 20 (12,5%) в группе контроля, а количество нормокинетичных сегментов ^195 (93,75%) и 140 (87,5%), соответственно (все при р<0,05). Между группой 1 (с применением мононуклеарных клеток костного мозга) и группой контроля статистически значимых различий не выявлено.

Из параметров, характеризующих геометрию левого желудочка, через 1 год после лечения отмечено статистически значимое (р<0,05) уменьшение по сравнению с дооперационным состоянием продольных и поперечных размеров ЛЖ как в систолу, так и в диастолу во всех обследованных группах.

Обсуждение

Теоретически, в основе ожидаемого эффекта от воздействия клеточной терапии лежит теория асимметричного деления стволовой клетки, а именно когда стволовая клетка, попадая в новую для себя среду, в нашем случае миокард, начинает делиться на две клетки: себе подобную клетку и кардиомиобласт. Считается, что этот процесс кардиомиогенеза лежит в основе предотвращения дальнейшего ремоделирования миокарда после перенесенного острого инфаркта миокарда [2, 6]. Однако до настоящего времени неизвестно, какой фенотип клеток все-таки лучше использовать для решения этой важной задачи. Общеизвестно, что взвесь МККМ, которую мы использовали в своей работе, состоит из стволовых клеток (1,5—2%), а также мезенхимальных, гемопоэтических и эндотелиальных клеток-предшествен-ниц [5]. Все эти клетки содержат большое количество различных биологически активных веществ, ростовых факторов, способных обеспечивать им не только их выживание в новой среде, но и вызывать стимуляцию регенерации поврежденных тканей реципиента. Особая роль при этом уделяется такому не менее значимому фактору как неоангиогенез [7, 6].

На основании клинического материала мы с уверенностью говорим только о том, что искусственным путем создаем в отдельных местах миокарда высокую концентрацию стволовых клеток. Существует несколько способов введения клеток в миокард: во время открытой операции на сердце, когда клетки вводят непосредственно в коронарные артерии и методом обкалывания в толщу стенки левого желудочка, а также в условиях ангиографи-ческого кабинета, где клетки могут доставляться в сердце через коронарные артерии, либо со стороны полости левого желудочка, используя специальный катетер с иглой. В предыдущей нашей работе одной из главных задач была попытка проследить у пациентов с ишемической кардиомиопатией пути миграции меченых радио-изотопной меткой МККМ, после их адресной доставки в миокард через коронарные артерии [7, 8]. Было показано, что при таком способе введения в миокарде, спустя 24 час., может фиксироваться только до 2% МККМ. Остальной, больший объем клеток в основном уходил в печень и селезенку. После чего мы сделали предположение, что способ введения МККМ в сердце может и не играть решающей роли в изменении клинической картины течения сердечной недостаточности у больных с ишемической КМП. В настоящей работе это нашло подтверждение, а именно показатели внутри-сердечной гемодинамики в проспективном наблюдении у больных I группы достоверно не изменились по сравнению с пациентами контрольной группы.

Клиническое применение криоконсервированных фетальных клеток печени является актуальным [9] и перспективным направлением в трансплантологии [10]. По данным Ю.А. Петренко [11 ] содержание CD 45+ клеток в печени 6^12 нед. гестации составляет более 23%. По данным A.I. Tarasov с соавт. [9] содержание СК по маркерам CD34+ и CD 133+ составляет 0,9+0,1% и 0,4+0,1% соответственно. Аналогичные результаты получены и нами. Нам пока трудно объяснить клиническую эффективность, проявляющуюся в достоверных улучшениях показателей внутрисердечной гемодинамики у пациентов II группы в проспективном наблюдении. Либо это обусловлено изначально высоким содержанием СК в фетальной клеточной взвеси, либо имеет место особенность фенотипичного взаимодействия между ФК и миокардом пациентов. Об этом свидетельствует и работа V.l. Grischenko с соавт. [12], которые показали, что колониеобразующая способность фетальных клеток значительно выше, чем у клеток костного мозга человека

Таким образом, наши предварительные клинические результаты по оценке нового гибридного способа лечения больных с ишемической кардиомиопатией с использованием клеточной терапии показали следующее:

• методики введения стволовых клеток безопасны и хорошо переносятся больными;

• улучшение показателей внутрисердечной гемодинамики отмечалось только у больных после лечения фетальными клетками по сравнению с контрольной группой больных и группой лечения пациентов с помощью МККМ.

Подняться вверх сайта