Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Aтеросклероз – является одной из наиболее частых причин временной нетрудоспособности, инвалидизации и гибели населения. Это заболевание развивается медленно, поражает сосуды эластического и мышечно-эластического типа и, прежде всего, аорту, артерии сердца и головного мозга. По данным ВОЗ (2002 год) такие осложнения атеросклероза, как ишемическая болезнь сердца (ИБС), головного мозга и других органов на протяжении многих десятков лет уверенно лидируют среди других заболеваний в структуре смертности населения (до 50-60%) во всём мире. До больных умирают внезапно при первых проявлениях ИБС.
Указанная ситуация сохраняется во всех промышленно развитых странах, несмотря на совершенствование терапевтических (медикаментозных) [Джанашия ПХ, 1998; Аронов ДМ, 2000; Робинс Д, 2001; Шевченко ОП, 2003] и эфферентных [Малышев ПП, 1997; Чебышев АН, 2000; Bambauer R., 2002] методов лечения, используемых, в основном, для повышения клиренса холестерина (ХС) и атерогенных липопротеидов (ЛП), а также несмотря на применение инвазивных хирургических методов, которые лишь локально восстанавливают кровоток в поражённом органе, являясь методом лечения осложнений [Савельев ВС. и соавт., 1999]. Таким образом, в настоящее время до сих пор не существует эффективных методов предупреждения и лечения атеросклероза и потому негативные социальные и экономические последствия этого заболевания по-прежнему велики.
Развитие трансплантологии, патофизиологии, с одной стороны, и биотехнологии, молекулярной и клеточной биологии, а также генетики – с другой сделало клетку не только объектом, но и средством лечения многих заболеваний. Так эмбриональные островковые клетки поджелудочной железы стали использоваться для лечения сахарного диабета [Шумаков ВИ, и соавт., 1995], нервные клетки из тканей эмбрионального мозга для лечения болезни Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваний ЦНС [Lindvall O., et al. 1989, 1997, 1998], при острой и хронической печёночной недостаточности исследуется возможность экстракорпорального подключения ксеногепатоцитов и спленоцитов [Корухов НЮ, 1989; Онищенко НА и соавт.1997-1999] и др. Развитие учения о стволовых клетках в последние годы поистине революционизировало медицину. Так, в кардиологии уже стали исследоваться возможности трансплантации мезенхимальных стволовых клеток костного мозга для стимуляции неоангиогенеза у больных острым инфарктом миокарда [Tomita S, et al. 1999; Wang JS, et al., 2000]. Между тем, возможности клеточных технологий в лечении дислипидемий и атеросклероза остаются малоизученными и нереализованными.
В последние годы для повышения эффективности лечения дислипидемий и атеросклероза началось изучение возможностей метода клеточной терапии [Boisvert WA, et al. 1995, 1997; Gunsalus JR, et al. 1997; Курильская ТЕ 1999], действие которой, как полагают, направлено на нормализацию липидного обмена путём восстановления нарушенных функции тех органов и систем, которые обеспечивают адекватную регуляцию метаболизма липидов. По современным представлениям в патогенезе дислипидемий и атеросклероза определяющая роль принадлежит нарушению липорегуляторных функций печени [Goldstein JL, et al., 1987; Косых ВА., и соавт., 1989; Климов АН., 1995; ], а также развитию дислипидогенной микроангиопатии [Клименко ЕД., 1994; Поздняков ОМ, Кобозева ЛП, 2001], и дислипидогенной дисфункции клеток моноцитарно-макрафогального и лимфоидного ряда [Панин ЛЕ, и соавт. 1991; Усынин ИФ, и соавт., 1993; Boisvert WA, et al., 1997; Linton MF, et al., 1999], иммунной системы больного [Нагорнев ВА, 1996, 2000; Титов ВН, 1999].
Очевидно, руководствуясь этими представлениями, при коррекции дислипидемий и атеросклероза стали исследовать регуляторные возможности трансплантации аллогенных и ксеногенных гепатоцитов [Tejera ML et al., 1992; Gunsalus JR, et al. 1997], аллогенного, сингенного и ген-модифицированного костного мозга [Fazio S, et al. 1997; Boisvert WA, et al. 1997, 1999; Herijgers N, et al. 1997, 2000] и фетальных тканей человека (печени, сердца, плаценты) [Курильская ТЕ 1999; Никифоров СБ, 2000].
Несмотря на начавшееся изучение возможностей метода клеточной терапии, остаётся нерешённым ряд принципиальных вопросов и это тормозит дальнейшее внедрение метода в клиническую практику.
В частности юридические и правовые ограничения использования фетальных тканей требуют обоснования возможности использования других источников клеточного материала. Отсутствие ограничений на использование аутологичного костного мозга взрослых людей требует, однако, исследования его биорегуляторной активности, а также проведения сравнительного изучения эффективности влияния аутологичного костного мозга и фетальной печени на нормализацию показателей, нарушенных в условиях дислипидемии и атеросклероза. В литературе отсутствуют данные о влиянии клеточной терапии на состояние микрососудистого русла, наиболее рано реагирующего на нарушения липидного обмена, и на состояние клеток моноцитарно-макрофагального и лимфоцитарного ряда, участвующих в патогенеза атеросклероза, и нарушений липидного обмена; неясным остаётся сам механизм лечебного действия используемых клеток на состояние липидного обмена в организме. Отсутствие ответов на перечисленные вопросы позволило сформулировать цель и задачи настоящего исследования.
Целью настоящего исследования явилось разработка адекватного метода клеточной терапии ранних стадий атерогенеза путём сравнительного изучения трансплантации клеток аллогенной эмбриональной печени и стволовых клеток костного мозга.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Воспроизведение модели алиментарной дислипидеми и ранних проявлений атеросклероза на мелких лабораторных животных (морских свинках) для изучения терапевтических эффектов клеточной трансплантации.
-
Отработка методов выделения и подготовки клеток эмбриональной печени и клеток костного мозга взрослых животных для трансплантации.
-
Изучение эффективности коррекции тяжёлых проявлений дислипидемии и жировой дистрофии печени у животных на фоне продолжающейся атерогенной диеты и трансплантации аллоклеток эмбриональной печени и аутологичных стволовых клеток костного мозга.
-
Оценка состояния микроциркуляторного русла на фоне атерогенной диеты и после трансплантации клеток аллогенной эмбриональной печени и аутологичных стволовых клеток костного мозга.
-
Выявление морфологических изменений в селезёнке, возникающих на фоне атерогенной диеты и после трансплантации клеток аллогенной эмбриональной печени и аутологичных стволовых клеток костного мозга.
-
Выработать рекомендации по применению метода клеточной трансплантации для коррекции проявлений дислипидемии и атеросклероза.
Научная новизна работы.
Впервые на модели хронической дислипидемии и раннего атеросклероза у морских свинок проведено сравнительное изучение эффективности коррекции возникающих в организме нарушений, осуществляемой путём трансплантации взвеси свежевыделенных аллогенных клеток эмбриональной печени и взвеси прекультивированных стволовых клеток аутологичного костного мозга.
Впервые показано, что для коррекции дислипидемии и ранних проявлений атерогенеза более предпочтительна аутотрансплантация стволовых клеток костного мозга, т.к. уже через 2 месяца после трансплантации этих клеток на фоне продолжающейся атерогенной диеты происходило достоверное снижение индекса атерогенности сыворотки крови более чем в 2 раза и наступало более выраженное купирование изменений в микроциркуляторном русле.
Новыми являются данные о том, что трансплантация клеток аллогенной эмбриональной печени так же, как трансплантация аутологичных стволовых клеток костного мозга, ослабляет выраженность жировой дистрофии печени и снижает степень депрессии иммунной активности селезёнки (по морфологическим показателям), индуцированной атерогенной диетой.
Высказано предположение, что менее выраженный эффект терапии атеросклероза аллогенными клетками эмбриональной печени может быть обусловлен ранней гибелью этих клеток в условиях активации иммунной системы реципиента.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Отработана модель алиментарной дислипидемии и раннего атеросклероза у мелких лабораторных животных – морских свинок, которая позволяет объективно оценивать возможности новых методов терапии, в том числе метода клеточной трансплантации.
Подтверждено положение о том, что микроциркуляторные нарушения возникают уже на ранних стадиях дислипидемии и атерогенеза, и поэтому контроль состояния микроциркуляторного русла позволяет объективно оценивать терапевтические возможности предлагаемых методов.
Отработана методика выделения и прекультивирования аутологичных стволовых клеток костного мозга, а также методика выделения эмбриональных клеток печени, что позволяет оптимизировать технологию заготовки клеток для трансплантационной терапии дислипидемии и атеросклероза.
Выявлены преимущества использования аутологичных стволовых клеток костного мозга для коррекции нарушений, сопровождающих развитие дислипидемии и атеросклероза по сравнению с использованием аллогенных эмбриональных клеток печени.
Впервые рекомендовано использовать взвесь прекультивированных аутологичных стволовых клеток костного мозга для коррекции хронических нарушений липидного обмена. Материалы диссертации могут быть использованы для разработки в клинике методов клеточной терапии дислипидемии и атеросклероза.
-
Воспроизведённая на морских свинках модель дислипидемии и раннего атеросклероза является адекватной моделью для испытания новых методов лечения нарушений липидного обмена, в том числе и метода клеточной терапии.
-
Атерогенная диета приводит к раннему развитию дислипидогенной микроангиопатии, которая корригируется трансплантацией взвеси свежевыделенных аллогенных эмбриональных клеток печени и взвеси прекультивированных аутологичных стволовых клеток костного мозга.
-
Трансплантация стволовых клеток костного мозга является более эффективным и более предпочтительным способом коррекции дислипидемии и раннего атеросклероза.
АПРОБАЦИЯ ДИССЕРТАЦИИ. Основные положения диссертации доложены на:
-
Научной конференции «Новые оперативные технологии», посвященной 75-летию Кирпатовского И.Д. Москва, июнь, 2002 г.
-
II Всероссийском съезде по трансплантологии и искусственным органам. Москва, октябрь, 2002 г.
-
Первой Всероссийской конференции «Стволовые клетки и перспективы их использования в здравоохранении» Москва, 22 мая 2003 г.
-
Объединенной межлабораторной конференции НИИ Трансплантогогии и искусственных органов МЗ РФ и НИИ Общей патологии и патофизиологии РАМН. Москва, июнь, 2003 г.
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 5 – в центральной печати и 1 за рубежом.
ОБЪЁМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы.
Текст изложен на страницах машинописного текста, иллюстрирован 7 таблицами и 12 рисунками. Библиография включает источников, из них отечественных и иностранных.
