Введение к работе
Актуальность темы исследования
Инфаркт миокарда (ИМ) - является одной из основных причин смертности и инвалидизации населения в развитых странах [ОгановР.Г., 2007].
В России частота инфаркта миокарда в различных регионах колеблется от 2 до 5 на 1000 мужчин в год в возрасте от 25 до 64 лет. Ежегодно в Российской Федерации из 100 тысяч человек только от инфаркта миокарда умирают 330 мужчин и 154 женщины. Среди общей смертности сердечно-сосудистые заболевания составляют 57%. От хронической сердечной недостаточности (ХСН) умирают от 880 000 до 986 000 человек [Российский статистический ежегодник, 2011].
Современная фармакотерапия, включающая в себя фибрино-литики, антиагреганты, ингибиторы ангиотензин-превращающих ферментов, р-блокаторы, антагонисты кальция и нитраты, дает позитивные клинические результаты. [M.S. Lee, R.R. Makkar, 2004]. Но она оказывается недостаточно эффективной в предотвращении процессов ремоделирования миокарда, так как не обеспечивает фактическое замещение утраченных кардиомиоцитов. Сохраненный жизнеспособный миокард и симптомы рецидивирующей ишемии являются общепризнанными критериями, указывающими на необходимость выполнения коронарной реваскуляризации у больных с постишемической лево-желудочковой дисфункцией [A.S. Nemkov, D.A. Yakovlev, 2011].
Баллонная ангиопластика со стентированием коронарных артерий позволяет значительно улучшить состояние пациента, восстановить коронарный кровоток, но не решает проблему поврежденной инфарктом ткани миокарда. Аорто-коронарное шунтирование, несмотря на значительную эффективность, имеет ограничения при дис-тальных поражениях и анатомически узких сосудах пациента, а также рассыпном типе кровоснабжения сердца [B.C. Heng, К.Н. Husnain, 2004].
Аллогенная трансплантация сердца показана при тяжелой хронической сердечной недостаточности при неэффективной фармакотерапии, но в связи с отсутствием достаточного количества доноров, применение данного метода ограничено [S. Davani, F. Deschaseaux, 2005]. Использование механических заменителей ЛЖ ограничено в связи с развитием множеств осложнений (тромбоз, тромбоэмболия).
В последнее время все большее внимание уделяется методу клеточного кардиомиогенеза в лечении больных с ИБС.
В связи с этим разрабатываются новые способы регенерации пораженного миокарда на основе современных достижений молекулярной и клеточной биологии. Таким новым направлением в кардиологии и кардиохирургии является использование клеток костного мозга. Клеточная кардиомиопластика - современный метод лечения инфаркта миокарда, нацеленный на замещение поврежденных кардио-миоцитов путем трансплантации и мобилизации стволовых клеток. Главная цель методики - улучшение сократительной функции поврежденного миокарда и усиление кровоснабжения миокарда за счет улучшения регионарной микроцикуляции. Данное обстоятельство возможно путем сохранения и увеличения количества здоровых кардиомиоцитов и улучшения перфузии ишимизированной зоны миокарда путем стимуляции неоангиогенеза и неоваскуляризации. По данным, полученным в 2004 Шаховым В.П. и Поповым СВ., это возможно за счет способности клеток костного мозга участвовать в регенерации поврежденного миокарда. В терапии инфаркта миокарда используют различные клетки костного мозга: гемолитические стволовые клетки, эндотелиальные прогеннторные клетки, мезенхимальные стромальные клетки, мононуклеарные клетки костного мозга. Применяется как аллогенная, так и аутологичная трансплантация клеток, причем наиболее перспективным считается трансплантация аутоло-гичных клеток в связи с отсутствием необходимости иммуносупрес-сивной терапии и отсутствием этических и юридических проблем.
Наибольшую популярность получила аутотрансплантация мезенхи-мальных стромальных и мононуклеаров крастного костного мозга.
Клеточная кардиомиопластика включает в себя три основных подхода:
проведение локальной терапии цитокинами.
введение колонийстимулирующих факторов для мобилизации выхода резидентных клеток костного мозга.
трансплантация стволовых клеток.
Многочисленные экспериментальные работы посвешенные данной проблеме показывают положительный эффект трансплантации этих клеток на регенерацию поврежденного миокарда. Однако, многие проблемы в этой области медицины остаются нерешенными и требуют дальнейшего исследования. К примеру, все еще не определен наиболее эффективный тип клеток и оптимальный способ их введения для восстановления миокарда.
Цель работы
Провести сравнительную оценку влияния аутологичных мононуклеаров красного костного мозга и гомогенизата из них на регенерацию миокарда при остром инфаркте миокарда в эксперименте на лабораторных животных и в клиническом исследовании.
Задачи исследования
-
Определить оптимальный способ получения мононуклеаров красного костного мозга и гомогенизата из них у крыс для последующей аутотрансплантации.
-
На модели инфаркта миокарда у крыс изучить эффект интра-миокардиальной доставки аутологичных мононуклеаров и гомогенизата из них, содержащих цитокины и факторы роста в пограничную зону инфаркта миокарда.
-
Сравнить эффект клеточного и цитокинового воздействия на динамику образования постинфарктного рубца левого желудочка с помощью макроскопического и гистологического исследования.
-
Оценить влияние клеточной кардиомиопластики на динамику насосной функции сердца и развитие хронической сердечной недостаточности у больных с острым инфарктом миокарда.
-
Изучить возможные негативные эффекты клеточной терапии аутологичными мононуклеарами у больных с острым инфарктом миокарда.
Научная новизна исследования
Впервые на модели инфаркта миокарда проведено сравнение влияния трансплантации мононуклеаров красного костного мозга и гомогенизата из них, содержащий цитокины и факторы роста, при интрамиокардиальном их введении на течение инфаркта миокарда у крыс. Полученные данные свидетельствуют о негативном влиянии гомогенизата на течение инфаркта миокарда, в отличие от аутологичных мононуклеаров красного костного мозга.
Впервые проведена оценка морфофункционального состояния миокарда крыс после трансплантации мононуклеарных клеток с использованием инструментальных методов обследования.
Впервые в клинических исследованиях показано достоверное снижение выраженности явлений ХСН и повышение уровня качества жизни в течение 6 месяцев после клеточной терапии аутологичными МККМ у больных с ИМ.
Практическая значимость исследования
Данные, полученные в исследовании, являются теоретической основой для внедрения клеточных технологий в стандарты оказания высокотехнологической медицинской помощи в лечении инфаркта миокарда и хронической сердечной недостаточности. Результаты исследования являются первой ступенью в поиске оптимального типа
клеток, сроков и показаний к проведению клеточной терапии при остром инфаркте миокарда.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
-
Введение мононуклеаров красного костного мозга оказывает выраженное положительное влияние на морфофункциональное состояние миокарда в разные сроки наблюдения после коронароок-клюзии.
-
Применение гомогенизата из красного костного мозга приводит к увеличению размера зоны повреждения и ухудшению функционального состояние миокарда на модели инфаркта миокарда у крыс.
З.Интрамиокардиальная трансплантация аутологичных мононуклеаров у больных острым инфарктом миокарда не повышает степень коронарной недостаточности, не влияет на летальность и снижает выраженность явлений сердечной недостаточности в течение 6 месячного периода наблюдения.
4. Клеточная кардиомиопластика является безопасным методом лечения, не оказывает кардиотоксического эффекта, не влияет на электрическую стабильность миокарда.
Апробация работы и публикации
Материалы диссертации докладывались на заседании кафедры факультетской хирургии (2010 г.), в конкурсе научно-исследовательских разработок на получение гранта молодых ученых до 30 лет (2011 г.), студенческой научной конференции (2011 г.) Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова; юбилейной научной конференции кафедры общей хирургии Санкт-Петербургской Государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова (2011 г.); совместной конференции факультетской терапии, пропедевтики внутренних болезней и госпитальной терапии КБГУ (2012 г.); апробация диссертации состоялась на совместном заседании кафедр пропедевтики внутренних болезней, факультетской и госпи-
тальной терапии медицинского факультета Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова 27.06.2012.
По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 4 статьи в рецензируемых журналах.
Внедрение результатов работы в практику
Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре факультетской терапии медицинского факультета КБГУ, кардиологическом центре г. Нальчик. Результаты работы могут быть использованы в кардиологических отделениях, кардиохирургических, научно-исследовательских центрах.
Личный вклад соискателя
Автором сформулированы цель и задачи диссертации, составлен план, обеспечены организация и реализация этапов авторского проекта, проведены экспериментальные исследования совместно с коллегами, выполнена статистическая обработка результатов, их обсуждение, определены основные положения исследования, содержание выводов и практических рекомендаций. Диссертация выполнена в период 2010-2012 гг. на базе кафедры факультетской терапии ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский госуниверситет им. Х.М. Бербекова» и кафедры факультетской хирургии Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета им И.П. Павлова в соответствии с научным направлением.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 22 отечественных и 93 иностранных источников. Работа иллюстрирована 22 таблицами и 34 рисунками.
