Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ
В начале XX века великий гистолог А.А. Максимов высказал предположение о роли стромальных клеток в регуляции гемопоэза в кроветворных органах. Спустя много лет это было подтверждено экспериментальными исследованиями других авторов.
Оказалось, что стромальные клетки костного мозга отвечают за объем развивающейся кроветворной ткани, при гетеротошшй трансплантации обеспечивают построение гемопоэтического органа, морфофункционально не отличающегося от донорского (Фриденштейн А.Е., Лурня Е.А., 1980, Чертков ИЛ., Гуревич О.A., 1984.), a in vitro способны длительно поддерживать кроветворение (Dexter Т.М. et al., 1977). Популяция стромальных фибробластов также обладает остеогетшми свойствами (Gronthos etal., 1995) Основными клетками, ответственными за эти процессы, и гистогеиетически не связанными с гемопоэтическими, являются, видимо, костномозговые фибробласты (Waller Т.К. et al., 1995). Регулирующая роль клеток стромы и стромальных фибробластов, вероятно, связана с их способностью продуцировать факторы пролиферации гемопоэтических клеток (Broudy J. et al., 1986, Lee M. et al., 1987, Naparstek E. et al., 1985, Nemunaitis J. et al., 1989, Zucali J. et al., 1986), в том числе фактор стволовых клеток, обеспечивающий самоподцержание ранних клеток-предшественников (Zsebo К.М., et al., 1990, Brandt J. et al.,1992). Однако, согласно последним данным фактор стволовых клеток (stem cell factor, C-kit Iigand) может и не иметь принципиального значения для самоподдержания стволовых клеток человека (Sutherland Н. et al., 1993).
Другими факторами, выделяемыми стромалыгыми костномозговыми фибробластами и способными регулировать раніше этапы гемопоэза, являются 1111, фактор дифференцировки лейкемических клеток ( Golner G. et. al., 1995), flk/flt- лиганд (Hudak S., 1995), рестриктины (Zipori D., 1995).
He исключается и возможность нейрогуморальной регуляции гемопоэза, опосредованной через клетки стромы костного мозга (Rameshwar A. et al., 1995). Несмотря на большие успехи в области экспериментальной гематологии, сравнительно немного исследований было посвящено количественной оценке фибробластов и стромальных клеток костного мозга, их свойств при онкогематологических заболеваниях человека. При этом не удалось выявить существенных различий в содержании фибробластных клеток-предшественников при различных заболеваниях. Открытым остается вопрос о способности
фибробластов и стромальных клеток костного мозга оказывать стимулирующее или ингабирующее влияние на пролиферативную активность грануломоноцитарных клеток-предшественников. Не ясна клиническая значимость исследования колониеобразующей спобности фибробластных клеток-предшественников (КОСф) и биологаческой активности их потомков.
Между тем, дальнейший успех терапии злокачественных новообразований возможен лишь при понимании всех механизмов опухолевого роста (Напалков Н.П. и др., 1989).
В связи с этим актуальным представляется исследование фибробластных клеток-предшественников и биологической активности их потомков у больных онкогематологическими заболеваниями.
Оцепить роль клеток стромы костного мозга в регуляции пролиферативной активности гемопоэтических клеток и их предшественников и механизмы регулирующих воздействий у здоровых лиц и больных с заболеваниями системы крови.
1. Исследовать колоішеобразующую способность фибробластных клеток-
предшественников у больных с различными заболеваниями системы
крови.
-
Выявить способность фибробластов костного мозга секретировать гуморальные факторы, стимулирующие или ингибирующие пролиферативную активность гемопоэтических клеток-предшественников.
-
Оценить вклад фибробластных клеток в создание кроветворного микроокружения у здоровых лиц и больных с заболеваниями системы крови.
4. Оценить роль тромбоцитов в регуляции пролиферации фибробластных
клеток костного мозга.
5. Оценить ролль моноцитов в регуляции пролиферации фибробластных
клеток костного мозга.
6, Выявить клиническую значимость теста фибробластного
колониеобразования у больных с различными заболеваниями системы
крови.
7. Разработать комплексный метод для одновременной оценки
стромалыюго и гемопоэтического компонентов костного мозга.
-
Гематологические заболевания и лимфомы характеризуются изменением как количественных (колониеобразующая способность), так и качественных (способность влиять на пролиферативную активность гемопоэтических клеток) свойств клеток стромы костного мозга.
-
Оценка фибробластного колониеобразования имеет прогностическое значение при таких заболеваниях, как хронический миелолейкоз и острый лейкоз (прогнозирование развития властного криза, ответа на химиотерапию).
-
Цитостатическая терапия при гематологических заболеваниях оказывает влияние на количественные, качественные, в том числе генетические, свойства клеток стромы костного мозга.
-
Существует положительная корреляция между количеством ядерных клеток костного мозга и фибробластной колониеобразующей способностью, а также содержанием стромальных клеток, участвующих в создании гетеротопного очага кроветворения.
-
Фибробласты костного мозга обладают способностью регулировать пролиферацию гемопоэтических клеток, оказывая стимулирующее и ингибирующее влияние в полутвердой и жидкой среде, при этом характер влияния модулируется клетками системы мононуклеарных фагоцитов.
-
Гемопоэтические клетки (моноциты, тромбоциты) влияют на пролиферативную активность фибробластов костного мозга, а также на их способность поддерживать гемопоэз in vivo.
-
Клетки стромы и гемопоэтические клетки ассоциированы in vivo, что при культивировании в системе плазменного сгустка проявляется образованием смешанных колоний, состоящих как из стромальных, так и гемопоэтических клеток.
Установлено, что содержание фибробластных клеток-предшественников широко варьирует в костном мозге при различных заболеваниях, сопровождающихся нарушением дифференцировки гемопоэтических клеток системы крови. При этом выявлен ряд коррелятивных связей между КОСф и гематологическими показателями, а также клиническим течением заболевания.
Показано, что заболевания, протекающие с редукцией гемогюэза, характеризуются низкой КОСф. Напротив, у больных с гиперплазией костного мозга с ненарушенной дифференцировкой гемопоэтических клеток (В 12- и фолиеводефицитная анемия, хронический миелолейкоз) наблюдается повышение КОСф.
При заболеваниях, связанных с нарушенной дифференцировкой гемопоэтических клеток (острые лейкозы, гемопоэтические дисилазии), КОСф варьирует в широких пределах. Фибробластные клетки могут оказывать как стимулирующее, так и ингибирующее влияние на грануломоноцитопоэз. При этом конечный эффект зависит от кооперации с гемопоэтическими клетками (моноциты). В свою очередь, гемопоэтические клетки могут непосредственно влиять на функциональные и количественные свойства клеток стромы костного мозга. Так, тромбощггарный лизат не только стимулирует пролиферативную активность фибробластных клеток, но и способствует увеличению фибробластного колониеобразования. Ингибиция функциональной способности тромбоцитов в эксперименте уменьшает пролиферативную активность клеток стромы. Моноциты и макрофаги в определенных условиях ингибируют пролиферативную активность фибробластов и стромальных клеток. Функциональная взаимосвязь гемопоэтических клеток и клеток стромы обусловлена наличием в организме ассоциации этих клеток.
Выявлено существенное влияние цитостатической терапии на популяцию фибробластов. Оно проявляется как в изменениях их функциональных свойств (изменение фибробластного колониеобразования и способности стромальных клеток стимулировать грануломоноцитопоэз в жидкой среде), так и в появлении хромосомных поломок.
Разработанный метод культивирования костного мозга позволяет одновременно оценивать пролиферативную активность гемопоэтических и стромальных клеток в полутвердой среде, изучать взаимосвязи между гемопоэтическими и стромальными клетками.
Тест фибробластного колониеобразования имеет практическое значение в оценке прогноза течения ряда заболеваний системы крови. Снижение фибробластного колониеобразования происходит задолго до явных клинико-лабораторных проявлений бластного криза у больных хроническим миелолейкозом. Более того, величина фибробластного колониеобразования является прогностическим тестом развития бластного криза у больных хроническим миелолейкозом в хронической фазе заболевания. У больных острым лейкозом результаты фибробластного колониеобразования связаны с клиническим течением заболевания. У больных острым лимфобластным лейкозом высокое фибробластное колониеобразование сопряжено с достижением ремиссии. Цитостатическая терапия оказывает влияние на количественные, функциональные и генетические свойства клеток стромы костного мозга. Так, химиотерапия существенно изменяет фибробластное колониеобразование, способность клеток стромы влиять на пролиферацию гемопоэтических клеток. У определенной группы больных с нелимфогранулсматозными лимфомами в периоде постцитостатической цитопении клетки стромы существенно увеличивают продукцию факторов, стимулирующих грануло-моноцитопоэз, способствуя этим восстановлению гемопоэза.
У ряда больных острым лейкозом химиотерапия приводит к восстановлению фибробластного колониеобразования, что обеспечивает нормальные кооперативные взаимодействия между стромальными и гемопоэтическими клетками. Эти данные необходимо учитывать при планировании химиотерапии и оценке ее эффективности.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
