Influence of allogeneic hematopoietic stem/ progenitor cells treated with IL-3 on structural-functional heart changes under experimental postinfarction heart failure in long-term period of observation
- Authors: Severova E.A1, Berkinbayev S.F1, Nugmanova M.N1, Pominova N.M1, Perfilyeva Y.V2, Supniyazova T.A2, Denisov Y.D1, Belyaev N.N2
-
Affiliations:
- Research Institute of Cardiology and Internal Medicine
- M.A. Aitkhozhin Institute of Molecular Biology and Biochemistry
- Issue: Vol 10, No 1 (2015)
- Pages: 103-110
- Section: Articles
- Submitted: 05.01.2023
- Published: 15.03.2015
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/120508
- DOI: https://doi.org/10.23868/gc120508
- ID: 120508
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Введение Сердечная недостаточность (СН), чаще постин-фарктная, является значимой медицинской и экономической проблемой в развитых и развивающихся странах Современные методы терапии СН в основном направлены на предотвращение прогрессии заболевания, постинфарктного ремоделирования левого желудочка и увеличение жизнеспособного миокарда [1, 2]. В настоящее время перспективным методом восстановления сердечной функции после инфаркта миокарда считают трансплантацию стволовых клеток различного происхождения [3-6], среди которых предпочтение отдают гемопоэтиче-ским стволовым и прогениторным клеткам (ГСПК) [7, 8]. Благодаря простоте и доступности их получения из костного мозга и отсутствию этических проблем данный тип клеток изучен наиболее подробно [9, 10]. Несмотря на многочисленные экспериментальные данные и активные клинические исследования в кардиологии [11-13], механизмы репаративного эффекта ГСПК остаются гипотетическими [14, 15]. Наиболее активно обсуждаются две гипотезы: 1) кардиомиогенез и ангиогенез путем дифференцировки трансплантированных клеток и (или) их слияния с клетками органов-мишеней [4, 9, 10]; 2) стимуляция ангиогенеза и репарации за счет паракринной индукции [16, 17]. Наибольшее число сторонников находит теория индукционной (паракринной) стимуляции регенерации трансплантированными клетками, которые продуцируют большое количество цитокинов и факторов роста, регулирующих репаративные процессы [18]. Одним из наиболее актуальных вопросов является изучение отдаленных результатов и последствий клеточной терапии инфаркта миокарда [2, 19]. Таких данных в настоящий момент не много и они достаточно противоречивы [7-13, 20, 21]. Модель изопротеренол-индуцированного инфаркта миокарда активно используют для изучения мелкоочагового инфаркта миокарда и сердечной недостаточности, но чаще всего исследователи ограничиваются изучением патологии в течение трехчетырех месяцев после ее моделирования [22-27]. Данных о повреждениях миокарда через год после введения изопротеренола нами не найдено Целью настоящего исследования явилось изучение влияния ГСПК, обработанных IL-3 в условиях ex vivo и введенных внутривенно экспериментальным животным в острый период изопротеренол-ин-дуцированного инфаркта миокарда (ИЗО-ИМ), на структурно-функциональные изменения сердечной мышцы в отдаленный период наблюдения (1 год) Материал и методы Исследование проводили на неинбредных кры-сах-самцах с исходной массой 210±5 г, разделенных случайным образом на три группы: 1 группа - интактные животные; 2 группа - животные после ИЗО-ИМ, но без лечения; 3 группа - животные с внутривенным введением аллогенных ГСПК через 9 сут. после первой инъекции изопротеренола. Через год после ИЗО-ИМ было проведено эхокардиографическое (ЭХОКГ) исследование. На момент обследования в контрольных и экспериментальной группах было по 8 особей Содержание животных и проведение эксперимента проводилось в соответ ствии с международными правилами [28] в одинаковых стандартных условиях вивария Получение клеток Для получения ГСПК костного мозга крыс дека-питировали под эфирным наркозом. Костный мозг выделяли из бедренной и большеберцовой костей путем промывания их средой DMEM (Sigma-Aldrich, США). Полученную суспензию клеток костного мозга пропускали через фильтр (Pre-Separation Filter) с диаметром пор 30 мкм (Miltenyi Biotech, Германия) и подвергали изопикническому центрифугированию на градиенте плотности Histopaque-1077 (Sigma-Aldrich, США) в течение 20 мин. при 1400 g и температуре 4°С. Мононуклеарные клетки интерфазного кольца отмывали 20-кратным объемом среды RPMI-1640 (Sigma-Aldrich, США) с последующим центрифугированием при 200 g в течение 15 мин при 4°С и далее подвергали имму-номагнитной сепарации Для этого мононуклеарную фракцию клеток инкубировали с кроличьими антителами к крысиному CD117 (c-kit) (Neuromics, США) - маркеру ГСПК - в разведении 1:100 в течение 15 мин. на льду. Затем клетки отмывали и центрифугировали, как указано выше, и метили парамагнитными микробусами с сорбированными на них антителами козы к кроличьему IgG (Miltenyi Biotech, Германия), инкубируя на льду в течение 15 мин. , согласно рекомендации фирмы-производителя Меченые клетки отмывали 20-кратным объемом среды RPMI-1640, центрифугировали (300 g, 10 мин. , 4оС), супернатант удаляли, суспензию клеток в фосфатно-солевом буферном растворе, содержащем 0,5% бычьего сывороточного альбумина, пропускали через MS+ колонку, установленную в магнитный сепаратор VarioMACS (Miltenyi Biotech, Германия). Магнито-меченные ГСПК выдавливали плунжером из колонки после удаления ее из магнитного поля Выделенные клетки подсчитывали в камере Горяева и использовали для дальнейших этапов исследования По данным проточной цитофлуориметрии, проведенной с помощью антител кролика к IgG козы, меченных FITC (Sigma-Aldrich, США), чистота полученных CD117+-клеток составила не менее 95%. Полученные ГСПК в концентрации 2х106кл/мл культивировали в среде Stemline II Hematopoietic Stem cell Expansion Medium (Sigma-Aldrich, США) при температуре 37°С, 5% CO2 и 95% влажности в течение 72 ч. в присутствии крысиного интерлейкина-3Ь (IL-3) (PeproTechAsia/CytoLab, Израиль) в дозе 50 МЕ/мл, согласно ранее описанной методике [29, 30] Модель инфаркта миокарда Мелкоочаговый инфаркт миокарда индуцировали путем внутрибрюшинного введения раствора изопротеренола (Sigma, США) из расчета 80 мг/кг веса животного в 0,2 мл физиологического раствора дважды с интервалом 24 ч. (суммарная доза 160 мг/кг) [25] ИЗО-ИМ вызывает постепенное развитие СН, что позволяет изучать отдаленные последствия данной патологии [31]. Введение клеток 1х106 обработанных IL-3 аллогенных костномозговых CD117 + -ГСПК, ресуспендированых в 0,5 мл фосфатно-солевого буферного раствора, вводили крысам третьей группы внутривенно на 9 сут после первой инъекции изопротеренола [17]. Гены & Клетки Том X, № 1, 2015 Оригинальные исследования 105 Эхокардиография (ЭХОКГ) Структуру и функцию сердца оценивали методом эпикардиальной эхокардиографии на ультразвуковом аппарате «VIVID-3” (GE Medical Sistems, Норвегия) с использованием датчика 3,5 МГц (Superfical 10L и Cardiac 3s) в М-модальном режиме [32]. За день до исследования у животных предварительно выбривали грудную клетку. Сканирование осуществляли у животных, зафиксированных в положении на спине с левой стороны грудной клетки, с правой пара-стернальной позиции, после анестезии калипсолом (40 мг/кг) [22] Для стандартизации изображения в исследовании придерживались правил, регламентирующих расположение плоскости сканирования по отношению к телу [32]. В режиме off-line измеряли по длинной оси сердца (четырехкамерный обзор) конечный систолический (КСР) и диастолический размеры (КДР) левого желудочка (ЛЖ), размеры левого предсердия (ЛП), толщину аорты (Та), меж-желудочковой перегородки (Тмжп) и задней стенки (Тзслж) в диастолу. Диастолическую функцию ЛЖ оценивали по результатам исследования характеристик трансмитрального кровотока с помощью доп-плерэхокардиографии в импульсном режиме (PW). Измеряли скорость раннего диастолического наполнения (Ve), скорость позднего наполнения (Va) и рассчитывали их соотношение Ve/Va [23]. По формулам рассчитывали следующие показатели [22, 32]: - фракцию укорочения ФУлж (%) = (КДРлж - КСРлж/КДРлж) х 100; - массу ЛЖ (г) іті(ЛЖ) = 1,04 х (КДРлж + Тмжп + Тзслж)3 - - КДРлж3; - индекс относительной толщины стенки ОТСлж (см) = (Тмжп + Тзс лж)/КДРлж. На основе ОТСлж и массы ЛЖ оценивали геометрическую модель ЛЖ [24]: - при массе ЛЖ < 500 мг и ОТСлж < 0,5 - нормальная модель; - при массе ЛЖ > 500 мг и ОТСлж < 0,5 - эксцентрическая гипертрофия; - при массе ЛЖ > 500 мг и ОТСлж > 0,5 - концентрическая гипертрофия; - при массе ЛЖ < 500 мг и ОТСлж > 0,5 - концентрическое ремоделирование Параметры, характеризующие структуру миокарда, - размеры ЛП, Тмжп, Тзслж, ОТСлж, масса ЛЖ, КСРлж, КДРлж, геометрия ЛЖ; функцию миокарда - ФУлж, Ve, Va, соотношение Ve/Va. Следует отметить, что вариабельность полученных нами ЭХОКГ показателей сердца у крыс не противоречит данным других исследователей [22-26]. Статистический анализ Для описания изучаемых параметров использовали медиану (Me), интерквартильный размах, верхний и нижний квартили Анализ данных проводили с помощью пакета программ StatPlus 2007 Professional [33]. Для сравнения трех независимых групп использовали ранговый однофакторный анализ Краскела - Уоллиса При уровне значимости <0,05 принималась альтернативная гипотеза о различии выборок В случаях, когда при множественном сопоставлении выборок достоверные различия между какой-либо конкретной парой оказывались стертыми, мы проводили попарные сопоставления групп с помощью теста Манна - Уитни (U-test) и применением поправки БонФеррони Результаты Как известно, после первоначального повреждения кардиомиоцитов СН может развиться за короткий срок (несколько дней или недель), за более длительный срок (несколько месяцев) или не развиться вообще [1]. Кроме того, при мелкоочаговых повреждениях миокарда функция и геометрия сердца могут вернуться к норме в фазу восстановления [26, 27]. Поэтому, в первую очередь, мы должны были убедиться в сохранении через год после введения изопротеренола структурно-функциональных повреждений миокарда, не связанных с возрастом животных. Анализ, представленный в таблице, показал статистически значимые различия между тремя группами животных по ЭХОКГ показателям. Результаты ЭХОКГ свидетельствуют о развитии ремоделирования сердца во второй группе животных через год после введения изопроте-ренола, что подтверждается изменениями размеров, толщины стенок, формы и массы ЛЖ инфарктных животных по сравнению с контрольными животными (табл , рис 1) Согласно данным, представленным в таблице, в группе инфарктных животных с введением ГСПК наблюдалось блокирование постинфарктного ремоделирования ЛЖ Так, у животных из 3 группы (ИЗО-ИМ + ГСПК) уменьшалась толщина задней стенки ЛЖ (р = 0,0005), межжелудочковой перегородки (р = 0,001) и диаметр аорты (р = 0,021) по сравнению с животными 2 группы (ИЗО-ИМ) Следует отметить, что Тмжп ЛЖ в 3 группе животных была статистически значимо ниже, даже по сравнению с интактными животными. Размеры левого предсердия у инфарктных животных с ведением ГСПК не отличались от инфарктных животных без лечения У крыс после ИЗО-ИМ с введением ГСПК наблюдалось увеличение конечного систолического и диастолического размеров ЛЖ и снижение показателя сократимости фракции укорочения, по сравнению с контролем (рис. 1, 2). Статистически значимой разницы по данным показателям с группой ИЗО-ИМ без лечения не обнаружено Процесс ремоделирования сердца, в первую очередь, включает увеличение его массы [34]. На поздних сроках у инфарктных животных с введением ГСПК было отмечено клинически и статистически значимое уменьшение массы ЛЖ и относительной толщины стенки ЛЖ, по сравнению с группой ИЗО-ИМ Как известно, геометрия ЛЖ играет центральную роль в процессе ремоделирования сердца при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы [35]. На рис 3 представлено распределение геометрических моделей ЛЖ у лабораторных животных Оценка геометрии ЛЖ показала, что у всех инфарктных животных без лечения формировалась концентрическая гипертрофия ЛЖ, у здоровых животных изменений ЛЖ не обнаружено. После применения ГСПК у инфарктных животных изменения формы ЛЖ были более разнообразны. Нормальная модель ЛЖ наблюдалась у пяти из восьми особей; эксцентрическая гипертрофия ЛЖ отмечалась у двух и концентрическое ремоделирование ЛЖ - у одной из восьми особей Концентрической гипертрофии в 3 группе не наблюдали Гены & Клетки Том X, № 1, 2015 106 Оригинальные исследования А Б Рис. 1. Эхокардиограмма сердца животных через год после ИЗО-ИМ: А, Б - группа ИЗО-ИМ без лечения; В, Г - группа ИЗО-ИМ+ГСПК см 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 КСРлж ♦ ♦ ♦ t см 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0 1 2 3 4 ф 1 - группа контроль КДРлж ♦ ~9~ ♦ ♦ ♦ 0 1 2 3 4 ф 2 - группа ИЗО-ИМ ф 3 - группа ИЗО-ИМ+ГСК Рис. 2. Эхокардиографические показатели сократительной функции сердца у животных разных групп через год после моделирования ИЗО-ИМ: КСРлж - конечный систолический размер левого желудочка; КДРлж - конечный диастолический размер левого желудочка; ФУлж - фракция укорочения левого желудочка 0 2 3 4 Гены & Клетки Том X, № 1, 2015 Оригинальные исследования 107 Частота встречаемости, % 1 Норма 2 3 И Эксцентрическая гипертрофия □ Концентрическое ремоделирование □ Концентрическая гипертрофия Рис. 3. Распределение геометрических моделей ЛЖ по частоте встречаемости в группах животных через год после ИЗО-ИМ: 1 - здоровые животные; 2 - животные с ИЗО-ИМ без лечения; 3 - животные с ИЗО-ИМ и введением ГСПК Систолическая дисфункция, изменения геометрии ЛЖ и увеличение левого предсердия, по данным ЭХОКГ, позволили нам предположить развитие нарушений диастолической функции у всех животных через год после введения изопротеренола. Достоверным признаком диастолической дисфункции является изменение соотношения фаз трансмитрального потока [1, 36]. Действительно, исследование характеристик трансмитрального кровотока в импульсном допплеровском режиме выявило диастолическую дисфункцию лЖ с удлинением диастолической релаксации во всех группах (рис 4, 5) Гипертрофический тип трансмитрального кровотока, в основном, выявлялся у здоровых и инфарктных животных с введением ГСПК (0,375%) и единично - у инфарктных животных без лечения (0,125%). У этих животных отмечали замедление скоростных показателей раннего диастолического наполнения (пик Е) и ускорение показателей наполнения во время систолы (пик А), снижение отношения Ve/Va со значением меньше 1,0. А Здоровые животные Б 6 3 cm/s 4.2 cm/s - J= il- Vя 4 t6 cm/s В Группа ИЗО-ИМ без лечения Г Д рщ Группа ИЗО-ИМ+ГСПК Е Рис. 4. Типы диастолического наполнения трансмитрального потока крови у животных через 1 год после ИЗО-ИМ по данным допплер-ЭХОКГ: А - диастолическая функция не нарушена; Б - гипертрофический тип (Ve/Va-0,57); В - рестриктивный тип (Ve/Va - 2,18); Г - рестриктивный тип (Ve/Va - 2,66); Д - псевдонормальный тип (Ve/Va-1,59); Е - псевдонормальный тип (Ve/Va - 1,48) Гены & Клетки Том X, № 1, 2015 108 Оригинальные исследования 12,5 1 2 3 I Гипертрофический тип Q Норма и псевдонормальный _ тип □ Рестриктивныи тип Рис. 5. Распределение частот встречаемости различных типов трансмитрального кровотока в группах животных через 1 год после ИЗО-ИМ: 1 - здоровые животные; 2 - животные с ИЗО-ИМ без лечения; 3 - животные с ИЗО-ИМ и введением ГСПК Диастолическое наполнение с отношением Ve/Va от 1 до 1,8 (нормальный тип трансмитрального кровотока) определялось у большинства животных из 1 группы и у половины инфарктных животных с введением ГСПК (см. рис. 4, 5). Сходный характер показателей Ve/Va при нормальном и псевдонор-мальном типе диастолического спектра не дает возможности их дифференциации без дополнительных исследований. Вместе с тем, «нормальная» форма трансмитрального кровотока может указывать как на отсутствие каких-либо диастолических нарушений (в случае «истинно нормального» спектра), так и на миокардиальную патологию (в случае «псевдонормализации») [36, 37]. Следует отметить, что параметры трансмитрального кровотока существенно зависят от возраста [1, 25], а мы обследовали «пожилых» животных В этой связи, мы склонны рассматривать спектр трансмитрального кровотока групп 1 и 3 как «истинно нормальный» У большей части инфарктных животных без лечения наблюдали значительное ухудшение диастолической функции ЛЖ: ускорение раннего диастолического наполнения, резкое патологическое уменьшение наполнения во время систолы и увеличение Ve/Va выше 2,0 Подобные параметры трансмитрального кровотока соответствуют рестриктивному типу наполнения ЛЖ [32, 36]. Оценка динамики заполнения ЛЖ с помощью допплер-ЭХОКГ у инфарктных животных с введением ГСПК показала наличие всех трех спектров трансмитрального кровотока: «гипертрофического», «нормального»/ «псевдонормального» и «рестриктивного». В группе животных с введением ГСПК частота встречаемости нормального и гипертрофического спектра кровотока была выше, а рестриктивного - ниже, чем в группе инфарктных животных без лечения (см рис 5) Таким образом, процесс постинфарктного ремоделирования у животных после ИЗО-ИМ включает комплекс структурных (собственно ремоделирование) и функциональных нарушений (диастолическая дисфункция) сердца, а применение ГСПК предотвращает развитие патологических структурно-геометрических и функциональных изменений миокарда при экспериментальной СН. Обсуждение Для клеточной терапии постинфарктной СН мы использовали популяцию костномозговых ГСПК, экспрессирующих CD117 Ранее было показано, что трансплантация таких клеток в инфарктный миокард или их мобилизация из костного мозга с помощью лиганда для c-kit - фактора стволовых клеток (SCF) - приводит к регенерации кардиомиоцитов и восстановлению сердечной функции у мышей [38, 39]. Как известно, в эмбриогенезе в костном мозге c-kit экспрессируют гемангиобласты, являющиеся предшественниками ГСК и эндотелиальных прогенитор-ных клеток [40], которые сохраняют эту экспрессию в постнатальном периоде онтогенеза [41]. Sh. Fazel и соавт. (2006) с использованием нокаутных по гену c-kit мышей показали, что CD117+-клетки необходимы для естественной регенерации сердечной мышцы после инфаркта миокарда путем стимуляции васкуляризации некротизированной ткани [42]. Основываясь на этих данных, в предыдущей нашей работе мы выявили[30], что внутривенное введение очищенных ГСПК костного мозга с фенотипом CD117+ крысам с ИЗО-ИМ приводило к более быстрому процессу рубцевания. Более того, трехсуточное культивирование ГСПК в присутствии IL-3, в отличие от IL-2, IFNg и G-CSF, обеспечивало усиление этими клетками продукции TGF-b, обладающего ангиогенной активностью, и экспрессии клеточного рецептора CXCR4 к фактору хоуминга SDF-1, повышенная продукция которого отмечалась в сердечной ткани в первые 7 дней после инфаркта Мы не оценивали фенотип клеток и не проводили тест на колониеобразование после трехсуточной обработки IL-3, исходя из предположения, что такой срок культивирования в бессывороточной среде в отсутствии полной панели индукторов дифференцировки не приводит к исчезновению маркеров ГСПК. Однако мы не исключаем, что конечный клеточный продукт мог содержать какое-то количество зрелых клеток миелоидного ряда. Для уточнения этого вопроса необходимы дополнительные исследования Полученные данные мы использовали как обоснование для продолжения исследований терапевтического потенциала костномозговых CD117 + -ГСПК, обработанных IL-3, при СН. После трансплантации различных типов стволовых клеток при сердечно-сосудистых заболеваниях исследователи отмечали следующие изменения сократительной функции миокарда: повышение (восстановление) [3, 4, 6, 21], клинически не значимое увеличение [7-9] и отсутствие изменений [10]. Разброс результатов объясняют типом применяемых клеток [9-12, 17, 19] и тяжестью заболевания [7, 8]. В наших экспериментах введение ГСПК не улучшало сократительную способность миокарда через год после инфаркта. Так, в группе с введением ГСПК снижалась ФУлж - основной показатель сократительной функции миокарда. Кроме того, КСРлж и КДРлж повышались у инфарктных животных с введением ГСПК, что указывало на развитие дилатации желудочка. Однако, согласно современным представлениям, процесс ремоделирования, а не сократительная дисфункция желудочков является «ключом к развитию тяжелых форм хронической СН» [19]. В нашем исследовании у животных из группы ИЗО-ИМ + ГСПК статистически значимо снижались показатели геометрии ЛЖ: толщина межжелудочгены & клетки Том X, № 1, 2015 Оригинальные исследования 109 ковой перегородки, толщина задней стенки и относительная толщина стенок ЛЖ, по сравнению с группой ИЗО-ИМ. У животных с введением ГСПК в большинстве случаев наблюдали нормальную модель ЛЖ и не обнаружили ни одного случая концентрической гипертрофии ЛЖ Тогда как в группе ИЗО-ИМ без лечения регистрировали только этот тип гипертрофии. Несомненно, клинически важным фактом является снижение массы ЛЖ в группе после введения ГСПК как по сравнению с инфарктной, так и с контрольной группой. Ведь даже небольшое увеличение массы ЛЖ служит прогностическим признаком повышенного риска сердечно-сосудистых осложнений [1, 37]. Особенностью дезадаптивного ремоделирования ЛЖ у животных после ИЗО-ИМ являлось повышение частоты обнаружения рестриктивного типа диастолического наполнения ЛЖ Считается, что выявление этого типа диастолической дисфункции, независимо от состояния систолической функции, свидетельствует о более тяжелом течении СН и является важнейшим предиктором сердечно-сосудистой смертности [1, 36]. После применения ГСПК мы отмечали статистически значимое снижение доли животных с гипертрофическим и рестриктивным спектром трансмитрального кровотока. Улучшение диастолической функции косвенно подтверждалось уменьшением размера левого предсердия и показателя ОТСлж в группе ИЗО-ИМ + ГСПК. Полученные нами результаты подтверждают данные литературы о способности гемопоэтических стволовых клеток изменять течение постинфарктно-го ремоделирования миокарда [3-6, 15]. Механизм наблюдаемого нами улучшения структуры и функции сердца у инфарктных животных после введения ГСПК мы, как и многие другие исследователи [17-19, 43, 44], не склонны интерпретировать как результат замещения кардиомиоцитов В ряде работ показано, что трансплантированные стволовые клетки после инфаркта миокарда у человека стимулируют процесс образования новых кардиомиоцитов из резидентных и циркулирующих в кровотоке прогениторных клеток, участвующих в процессе регенерации [45, 46]. Некоторые клинические исследования показали, что в мононуклеарной фракции костного мозга содержатся клетки, способные стимулировать восстановительные процессы в поврежденном миокарде [47, 48]. Ряд исследователей считают индукцию репа-ративных процессов за счет паракринных факторов, выделяемых трансплантированными клетками, основным механизмом регуляции регенерации [5, 10, 16-19, 41]. После трансплантации стволовые/ про-гениторные клетки продуцируют цитокины и факторы роста, регулирующие процессы заживления миокарда Одни паракринные факторы стимулируют ангиогенез (VEGF) и хоуминг (SDF-1), иммобилизацию клеток костного мозга, другие регулируют процессы ремоделирования рубца, гипертрофии миокарда и оказывают противовоспалительное и иммуномодулирующее действие [17, 18, 42]. В опубликованных нами ранее материалах также было показано, что введение ГСПК, обработанных IL-3 в условиях ex vivo, оказывает положительный эффект на восстановление миокарда на ранних сроках после ИЗО-ИМ: индуцирует ангиогенез, ограничивает воспалительно-некротические процессы и гибель кардиомиоцитов [29, 30], снижает уровень hs-СРБ [49]. Однако вопрос о механизме действия ГСПК при инфаркте миокарда остается дискуссионным и требует дальнейших дополнительных исследований Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о том, что однократное внутривенное введение крысам ГСПК, обработанных IL-3, снижает степень риска развития тяжелых сердечно-сосудистых осложнений в отдаленные сроки после изопро-теренол-индуцированного инфаркта миокарда. Предложенный нами подход может оказаться полезным для повышения эффективности клеточной терапии сердечной недостаточностиAbout the authors
E. A Severova
Research Institute of Cardiology and Internal Medicine
Email: severovalena@yandex.ru
S. F Berkinbayev
Research Institute of Cardiology and Internal Medicine
M. N Nugmanova
Research Institute of Cardiology and Internal Medicine
N. M Pominova
Research Institute of Cardiology and Internal Medicine
Yu. V Perfilyeva
M.A. Aitkhozhin Institute of Molecular Biology and Biochemistry
T. A Supniyazova
M.A. Aitkhozhin Institute of Molecular Biology and Biochemistry
Yu. D Denisov
Research Institute of Cardiology and Internal Medicine
N. N Belyaev
M.A. Aitkhozhin Institute of Molecular Biology and Biochemistry
References
- McMurray J., Petrie М., Swedberg К. et al. Сердечная недостаточность. В: Кэмм А.Дж., Люшер Т. Ф., Серруис П. В., редакторы Болезни сердца и сосудов Руководство Европейского общества кардиологов (Т1ле ESC Textbookof Cardiovascular). Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2011. с. 1376-521.
- Velagaleti R. S. , Pencina M. J. , Murabito J. M. et al. Long-term trends in the incidence of heart failure after myocardial infarction Circulation 2008; 118: 2057-62
- Segers V. F. , Lee R. T. Stem-cell therapy for cardiac disease Nature 2008; 451: 937-42.
- Menasche Ph. Cardiac cell therapy: lessons from clinical trials J. Mol. Cell. Cardiol. 2011; 50(2): 258-65.
- Ahmed L. A. Stem cells and cardiac repair: alternative and multifactorial approaches. J. Reg. Med. Tiss. Engin. 2013, http:// www. hoajonline. com/journals/pdf/2050-1218-2-8. pdf.
- Azene N. , Fu Y. , Maurer J. et al. Tracking of stem cells in vivo for cardiovascular applications. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2014; 16(1): 7
- Schachinger V. , Erbs S. , Elsasser A. et al. Improved clinical outcome after intracoronary administration of bone-marrow-derived progenitor cells in acute myocardial infarction: final 1-year results of the REPAIR-AMI trial. Eur. Heart J. 2006; 10: 2775-83
- Assmus B. , Rolf A. , Erbs S. et al. REPAIR-AMI Investigators Clinical outcome 2 years after intracoronary administration of bone marrow-derived progenitor cells in acute myocardial infarction Circ. Heart Fail. 2010; 3(1):89-96.
- Белевитин А. Б., Никитин А. Э., Цыган В. Н. и др. Клеточная терапия патологии миокарда (обзор литературы). Вестник Росс. Воен. Мед. Акад. 2010; 2(30): 194-200.
- Гольдштейн Д. В., Фатхудинов Т.Х. Актуальные вопросы клеточной терапии миокарда. Вестник РАМН 2012; 4: 16-24.
- Марков В. А. , Рябов В. В. , Суслова Т. Е. и др. Клеточная кардиомиопластика: состояние вопроса и результаты собственного исследования. Бюллетень сибирской медицины 2009; 4(2): 174-82.
- Кочегура Т. Н., Ефименко А. Ю., Акопян Ж.А. и др. Клеточная терапия сердечной недостаточности: клинический опыт, проблемы и перспективы. КТТИ 2010; V (2): 11-8.
- Fisher S. A. , Brunskill S. J. , Doree C. et al. Stem cell therapy for chronic ischaemic heart disease and congestive heart failure. Cochrane Database of Systematic Reviews 2014; 4: CD007888.
- Leri A. , Kajstura J. , Anversa P. Cardiac stem cells and mechanisms of myocardial regeneration. Physiol. Rev. 2005; 85: 1373-416.
- Forte E. , Chimenti I. , Barile L. et al. Cardiac cell therapy: the next (re)generation. Stem Cell Rev. Rep. 2011; 7(4): 1018-30.
- Dai1 W., Hale S. , Kloner R. Role of a paracrine action of mesenchymal stem cells in the improvement of left ventricular function after coronary artery occlusion in rats. Reg. Med. 2007; 2(1): 63-8.
- Фатхудинов Т.Х., Большакова Г. Б. , Гольдштейн Д. В. и др. Механизмы терапевтической активности мультипотентных клеток при заболеваниях сердца. Клеточные технологии в биологии и медицине 2013; 4: 183-92.
- Burchfield J. , Dimmeler S. Role of paracrine factors in stem and progenitor cell mediated cardiac repair and tissue fibrosis Fibrogen. Tiss. Repair 2008; 1(4): 1-11.
- Беленков Ю. Н., Привалова Е. В., Чекнева И. С. Клеточная терапия в лечении хронической сердечной недостаточности: виды применяемых стволовых клеток, результаты последних клинических исследований Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия 2008; 5: 4-18.
- Yamada S., Nelson T. J., Behfar A. et al. Stem cell transplant into preimplantation embryo yields myocardial infarction-resistant adult phenotype. Stem Cells 2009; 27(7): 1697-705.
- Dill T., Schächinger V., Rolf A. et al. Intracoronary administration of bone marrow-derived progenitor cells improves left ventricular function in patients at risk for adverse remodeling after acute ST-segment elevation myocardial infarction: results of the Reinfusion of Enriched Progenitor cells And Infarct Remodeling in Acute Myocardial Infarction study tREPAIR-AMI) cardiac magnetic resonance imaging substudy. Am. Heart J. 2009; 157(3):541-7.
- Matsuyoshi Y. N., Nishiyama A., Takaki М. et al. Left ventricular function of isoproterenol-induced hypertrophied rat hearts perfused with blood: mechanical work and energetics. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2009; 297: H1736-43.
- Prunier F., Gaertner R., Louedec L. et al. Doppler echocardiographic estimation of left ventricular end-diastolic pressure after MI in rats Am J Physiol Heart Circ Physiol 2002; 283: H346-52
- Devereux R. B., Wallerson D. C., de Simone G. et al. Evaluation of left ventricular hypertrophy by M-mode echocardiography in patients and experimental animals. Am. J. Card. Imag. 1994; 8: 291-304.
- Капелько В. И., Лакомкин В.Л., Лукошкова Е. В. и др. Комплексное исследование сердца крыс при поражении изопротеренолом Кардиология 2014; 3: 46-56
- Казаченко А.А., Оковитый С. В., Куликов А. Н. и др. Экспериментальное моделирование хронической сердечной недостаточности. Биомедицина 2013; 3: 41-8.
- Krenek P., Kmecova J., Kucerova D. et al. Isoproterenol-induced heart failure in the rat is associated with nitric oxide-dependent functional alterations of cardiac function Eur J Heart Fail 2009; 11: 140-6.
- Европейская конвенция об охране позвоночных животных, используемых для экспериментов и в других научных целях (ETS №123). Страсбург, 18 марта 1986 года, http://conventions.coe.int / Treaty /EN/Treaties /PDF/123-Arev. pdf.
- Беляев Н. Н., Рысулы М. Р., Ахметов Е.А. и др. Способ регенерации сердечной мышцы гемопоэтическими стволовыми клетками при экспериментальном инфаркте миокарда Инновационный патент РК №22596. 2010 26 апреля.
- Беляев Н. Н., Рысулы М. Р., Исабекова А. С. и др. Влияние IL-3 на регенеративно-индукционную активность гемопоэтических стволовых клеток костного мозга при экспериментальном инфаркте миокарда. КТТИ 2009; IV(4): 50-4.
- Feng W. , Li W. The study of ISO induced heart failure rat model. Exp. Mol. Pathol. 2010; 88: 299-304.
- Райдинг Э. Эхокардиография Практическое руководство Москва: МЕДпресс-информ; 2010.
- StatPlus 2007 Professional, htpp://www. analystsoft. com/ru/.
- Pawlush D. G. , Moore R. L. , Musch T. L. et al. Echocardiographic evaluation of size, function, and mass of normal and hypertrophied rat ventricles. J. Appl. Physiol. 1993; 74: 2598-605.
- Litwin S. E. , Katz S. E. , Morgan J. P. et al. Long-term captopril treatment improves diastolic filling more than systolic performance in rats with large myocardial infarction J Am Coll Cardiol 1996; 28: 773-81
- Овчинников А. Г. , Агеев Ф.Т. , Мареев В. Ю. Методические аспекты применения допплерэхокардиографии в диагностике диастолической дисфункции левого желудочка Сердечная недостаточность 2000; 2: 66-70.
- Poulsen S. H. , Jensen S. E. , Guitzsche O. et al. Evaluation and prognostic significance of left ventricular diastolic function assessed by Doppler echocardiography in the early phase of a first acute myocardial infarction. Eur. Heart J. 1997; 18: 1882-9.
- Orlic D., Kajstura J., Chimenti S. et al. Mobilized bone marrow cells repair the infarcted heart, improving function and survival PNAS USA 2001; 98: 10344-9.
- Orlic D. , Kajstura J. , Chimenti S. et al. Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium. Nature 2001; 410: 701-5.
- Nishikawa S. I., Nishikawa S. , Hirashima M. et al. Progressive lineage analysis by cell sorting and culture identifies FLK1 + VEcadherin + cells at a diverging point of endothelial and hemopoietic lineages. Development 1998; 125: 1747-57.
- Rafii S. , Lyden D. Therapeutic stem and progenitor cell transplantation for organ vascularization and regeneration Nat Med 2003; 9: 702-12.
- Fazel Sh., Cimini M. , Chen L. Cardioprotective c-kit+ cells are from the bone marrow and regulate the myocardial balance of angiogenic cytokines J. Clin. Invest. 2006; 116: 1865-77.
- Shabbir A. L., Zisa D., Suzuki G. et al. Heart failure therapy mediated by the trophic activities of bone marrow mesenchymal stem cells: a noninvasive therapeutic regimen Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009; 296(6): H1888-97
- Nadal-Ginard B. , Fuster V. Myocardial cell therapy at the crossroads. Nat. Clin. Pract. Cardiovasc. Med. 2007; 4: 1.
- Adler E. D., Maddox T. M. Cell therapy for cardiac disease: where do we go from here? Nat. Clin. Pract. Cardiovasc. Med. 2007; 4: 2-3.
- Kubo H. , Jaleel N. , Kumarapeli A. et al. Increased cardiac myocyte progenitors in failing human hearts. Circulation 2008; 118: 649-57
- Rupp S. , Koyanagi M. , Iwasaki M. et al. Characterization of long-term endogenous cardiac repair in children after heart transplantation. Eur. Heart J. 2008; 29: 1867-72.
- Balsam L. B., Wagers A. J., Christensen J. L. et al. Hematopoietic stem cells adopt mature hematopoietic fates in ischemic myocardium Nature 2004; 428(6983):668-73.
- Северова Е. А. , Поминова Н. М. , Денисов Ю. Д. и др. Изменения концентрации С-реактивного белка у инфарктных животных после введения гемопоэтических стволовых клеток из костного мозга. Терапевтический вестник, 2009; Ч. 1, 3(23): 333-4.
Supplementary files

