Терапия МСК может не только не помочь, но и усугубить ситуацию при лечении пациентов с заболеваниями сердца

Терапия МСК может не только не помочь, но и усугубить ситуацию при лечении пациентов с заболеваниями сердца

К немногочисленным шансам на улучшение состояния пациентов с терминальной стадией сердечной недостаточности относятся только трансплантация сердца и «спасительная» терапия стволовыми клетками. Однако исследователи Тель-Авивского университета, работающие под руководством профессора Джонатана Леора (Jonathan Leor), установили, что в действительности терапия мезенхимальными стволовыми клетками может не только не помочь, но и усугубить состояние пациентов.

В рамках работы авторы они выделили мезенхимальные стволовые клетки из сердечной и подкожной жировой ткани мышей с моделированной дисфункцией левого желудочка через 28 дней после инфаркта миокарда или имитации операции (группа контроля). Изучение этих клеток in vitro показало, что дисфункция левого желудочка сдвигала сердечные мезенхимальные стволовые клетки в сторону провоспалительного фенотипа, характеризующегося секрецией провоспалительных цитокинов - соединений, способствующих развитию воспалительной реакции. Мезенхимальные стволовые клетки подкожной жировой ткани были менее подвержены этому влиянию.

После этого исследователи вводили мезенхимальные стволовые клетки или физиологический раствор в зону инфаркта миокарда и оценивали степень восстановления повреждений и функционирование пораженной ткани через 28 дней после инфаркта. Согласно сделанным ими наблюдениям, трансплантация мезенхимальных стволовых клеток сердечной и подкожной жировой ткани, выделенных у животных с дисфункцией левого желудочка и у мышей группы контроля, не способствовала процессу ремоделирования и восстановлению функций поврежденной ткани. Более того, мезенхимальные стволовые клетки сердечной ткани мышей с дисфункцией левого желудочка даже усугубляли истощение передней стенки сердца.

Авторы предположили, что провоспалительная поляризация мезенхимальных стволовых клеток обусловлена происходящей в условиях воспаления активацией экспрессированного на их поверхности toll-подобного рецептора-4 (TLR4). Для проверки своей гипотезы они проанализировали и сравнили реакцию мезенхимальных стволовых клеток сердечной ткани обычных мышей и не имеющих TLR4 животных на воспалительную стимуляцию in vitro. Как и ожидалось, не имеющие TLR4 клетки в условиях воспалительной активации синтезировали меньше провоспалительных и больше противовоспалительных цитокинов по сравнению с клетками обычных животных.

Дальнейшее подтверждение гипотезы было получено в экспериментах на обычных мышах с моделированным инфарктам миокарда, которым в зону повреждения вводили сердечные мезенхимальные стволовые клетки обычных животных и мышей, не имеющих TLR4, или физиологический раствор (группа контроля). Через 7 дней исследователи проанализировали размер зоны инфаркта, сохранность трансплантированных клеток, степень ремоделирования и функциональность поврежденной ткани.

По сравнению с мезенхимальными стволовыми клетками обычных мышей не имеющие TLR4 клетки сохраняли свою жизнеспособность и способность стимулировать регенерацию в условиях сердечной ткани реципиента. Они способствовали уменьшению зоны инфаркта и увеличению толщины формирующегося рубца и снижению выраженности расширения (дилатации) левого желудочка.

По словам профессора Леора, современные подходы к терапии стволовыми клетками могут быть губительными для пациента, в особенности при использовании собственных (аутологичных) клеток. Помимо отсутствия положительного эффекта они могут подвергаться влиянию воспалительного окружения и еще больше усугублять состояние поврежденной сердечной мышцы. На основании полученных данных авторы пришли к выводу, что при лечении заболеваний сердца для трансплантации следует использовать только мезенхимальные стволовые клетки здоровых доноров или генетически модифицированные аутологичные клетки с инактивированным геном Toll-подобного рецептора-4. В настоящее время они изучают возможность применения для этой цели одной из методик генной инженерии (CRISPR).