Введение к работе
Актуальность проблемы. Ишемическая болезнь сердца (ИБС)
является одной из ведущих причин инвалидизации и смертности
больных во всем мире (Беленков Ю.Н. с соавт., 2003; Шахов В.П., Попов СВ., 2004). При этом острый инфаркт миокарда (ОИМ), вызывающий нарушение локальной сократимости, с последующим снижением общей сократимости и дилатацией полости левого желудочка (ЛЖ) является наиболее частой причиной хронической сердечной недостаточности (ХСН) (Мареев,В.Ю.,2000).
В настоящее время ХСН остается основной проблемой кардиологии, а в связи с прогрессивным увеличением количества больных с ХСН во всех странах мира, в том числе и в России - и важной общегосударственной проблемой. Несмотря на успехи терапевтических и хирургических методов лечения ОИМ и ХСН, прогноз этой категории больных остается неблагоприятным (Бокерия Л.А. и соавт., 2001; Беленков Ю.Н., 2003). Хроническая сердечная недостаточность относится к распространенным заболеваниям, которой страдает почти 1% всего населения земного шара, а в течение года после постановки диагноза умирают 30-40% пациентов (McMurray JJ et al., 2005).
В процессе естественного течения острого ИМ возникает воспалительный ответ, в развитие которого важную роль играют цитокины, особенно, такие как фактор стромальных клеток-1 (stromal derived factor-1; SDF-1), фактор стволовых клеток (stem cell factor; SCF) (Белоусов Ю.Б. с соав., 2001) и другие. Данные цитокины, продуцируясь в ответ на воспалительную реакцию в миокарде, вызывают мобилизацию стволовых клеток (СК) из костного мозга (KM) в периферическую кровь и их миграцию в поврежденные участки сердца (Казаков А.В., 2005, Wojakowski W. et al., 2008). Что имеет важное клиническое значение в регенерации миокарда.
Используемые в настоящее время консервативные и оперативные методы лечения ишемии миокарда не всегда эффективны или не могут быть применены по ряду причин. В связи с этим разрабатываются новые способы регенерации пораженного миокарда (Репин B.C., 1998). Таким новым направлением в кардиологии является использование клеток КМ, которое называется клеточная кардиомиопластика (ККМП). Данный подход основан на способности клеток КМ участвовать в регенерации поврежденного миокарда (Шахов В.П., Попов СВ., 2004), возлагая надежды на возможность восполнения утраченного объема кардиомиоцитов (Беленков Ю.Н., 2003; Шумаков В.И. и соавт., 2003; Рахмат-Заде Т.М. и соавт., 2007). В настоящее время выполнено много экспериментальных (Tomita S et al, 1999; Orlic D et al, 2001; Казаков A.B., и соавт., 2005) и клинических исследований (Katritsis D.G., 2005; Zhang S., 2004; Kang H.J. et al, 2004; Limbourg F.P. et al, 2005; Lunde К et al., 2006; Meyer G.P. et al., 2006) по изучению и трансплантации различных видов СК. Среди множества СК изучаются и аутологичные СК КМ, циркулирующие в крови. Известно, что количество таких клеток в крови
при ОИМ возрастает в течение 12 часов после возникновения симптомов и остается повышенным при сравнении с пациентами со стабильной стенокардией или здоровыми лицами. При этом информация о содержании СК КМ в крови у здоровых лиц ограничена (Wojakowski W. et al, 2004). Кроме того, в условиях эксперимента показано, что циркулирующие СК КМ принимают участие в процессах восстановительной регенерации миокарда. Это происходит за счет паракринных эффектов циркулирующих в крови СК КМ, стимуляции неоангиогенеза, что в конечном итоге приводит к предупреждению дезадаптивного постинфарктного ремоделирования сердца (Смолянинов Ф.Б. и соавт., 2007). Однако проведенные исследования не охватывают весь спектр проблем, связанных с клеточной терапией ИМ. В изученной литературе мы не нашли однозначного ответа на вопрос, какой же тип СК лучше использовать для более эффективного восстановления функции миокарда после ОИМ. Нам не удалось обнаружить убедительных данных о динамике и значении циркулирующих в крови СК КМ в процессах восстановительной регенерации и ремоделирования ЛЖ у больных ОИМ. Остается не совсем ясной динамика и влияние SCF, циркулирующего в крови, на клиническое течение ОИМ.
Все эти нерешенные вопросы послужили основой для формулировки цели и задач нашего исследования.
Цель исследования. Определить значение циркулирующих в крови CD34+38", CD133+, CD117+, CD90+34" клеток костного мозга и фактора стволовых клеток у больных во время и после острого первичного крупноочагового инфаркта миокарда, а также оценить влияние трансплантации аутологичных CD133+ клеток костного мозга на клиническое течение острого первичного крупноочагового инфаркта миокарда.
Задачи исследования
Определить количество циркулирующих в крови CD34+38", CD133+, CD117+, CD90+34" клеток костного мозга у больных во время и после острого первичного крупноочагового инфаркта миокарда, а так же проанализировать динамику их содержания в разные сроки болезни.
Исследовать взаимоотношения между количеством циркулирующих в крови CD34+38", CD133+, CD117+, CD90+34" клеток с различными клиническими и эхокардиографическими показателями больных во время и после острого первичного крупноочагового инфаркта миокарда.
Определить динамику сывороточного уровня фактора стволовых клеток и его взаимосвязи с количеством циркулирующих стволовых клеток костного мозга, а также клиническими параметрами больных во время и после острого первичного крупноочагового инфаркта миокарда.
По результатам 6-месячного проспективного наблюдения изучить влияние трансплантации аутологичных CD133+ клеток костного мозга на клиническое течение острого крупноочагового инфаркта миокарда. Научная новизна
Впервые проанализирована динамика и определено значение циркулирующих в крови CD34+38", CD133+, CD117+, CD90+34" клеток
костного мозга у больных острым первичным крупноочаговым инфарктом миокарда. Показана разнонаправленная динамика содержания в крови изученных стволовых клеток костного мозга в разные сроки болезни в зависимости от их исходного уровня.
Впервые выявлены ассоциации между содержанием циркулирующих в крови CD34+38~, CD133+, CD117+, CD90+34" клеток костного мозга со структурно-функциональными показателями левого желудочка у больных острым первичным крупноочаговым инфарктом миокарда.
Получены новые данные о содержании и значении фактора стволовых клеток, циркулирующего в крови, в ответ на острый инфаркт миокарда. Установлено, что сывороточный уровень фактора стволовых клеток сопряжен по принципу обратной связи с количеством стволовых клеток костного мозга в крови в разные сроки инфаркта миокарда.
Впервые выполнено рандомизированное контролируемое исследование, посвященное изучению эффективности и безопасности трансплантации аутологичных CD133+ клеток костного мозга при остром первичном крупноочаговом инфаркте миокарда.
Впервые показано влияние клеточной кардиомиопластики аутологичными CD133+ клетками костного мозга на содержание фактора стволовых клеток, циркулирующего в крови, у больных острым первичным крупноочаговым инфарктом миокарда.
Практическая значимость
На основе полученных данных расширены представления о реакции костного мозга и системы цитокиновой регуляции на развитие острого первичного крупноочагового инфаркта миокарда. Выявленные особенности содержания и значение, циркулирующих в крови CD34+38", CD133+, CD117+, CD90+34" клеток костного мозга, а так же фактора стволовых клеток у больных острым первичным крупноочаговым инфарктом миокарда в ранние сроки необходимо учитывать при прогнозировании течения заболевания.
Результаты исследования по трансплантации аутологичных CD133+ клеток костного мозга в лечении больных острым первичным крупноочаговым инфарктом миокарда могут быть использованы для дальнейших исследовательских работ в клеточной терапии кардиологии. Что, в свою очередь, позволит определиться с выбором оптимального типа клеток, сроков и показаний к клеточной кардиомиопластики.
Положения, выносимые на защиту
Установлено увеличение абсолютного и относительного количества CD34+38", CD133+, CD117+, CD90+34~ клеток костного мозга, циркулирующих в крови, у больных острым первичным крупноочаговым инфарктом миокарда на протяжении всего госпитального периода болезни, при этом выявлена взаимосвязь их количества с сывороточным уровнем фактора стволовых клеток.
Высокий выброс CD133+, CD117+ клеток костного мозга в кровь в ранние сроки инфаркта миокарда ассоциируется с благоприятным прогнозом и
течением заболевания, что проявляется сохранением сократительной функции левого желудочка. Высокий уровень в крови CD34+38", CD90+34" клеток костного мозга в разные сроки инфаркта миокарда сопряжен с неблагоприятным постинфарктным ремоделированием сердца. 3. Клеточная кардиомиопластика аутологичными CD133+ клетками костного мозга у больных острым первичным крупноочаговым инфарктом миокарда является безопасным методом лечения, не влияет на частоту коронарной недостаточности, степень выраженности хронической сердечной недостаточности и летальность в течение госпитального и 6-месячного периодов. Внедрение результатов в практику
Основные положения работы используются в научной деятельности НИИ кардиологии СО РАМН.
Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре кардиологии ФПК и ППС ГОУ ВПО Сибирского государственного медицинского университета Росздрава г. Томска.
Результаты работы могут быть использованы в кардиологических отделениях научно-исследовательских институтов и учреждений практического здравоохранения.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на: конкурсе молодых ученых «Актуальные проблемы диагностики, фармакотерапии и хирургического лечения заболеваний сердечнососудистой системы» (Томск, 2005); Российском национальном конгрессе кардиологов (Москва, 2008); конкурсе молодых ученых в рамках региональной научно-практической конференции "Научные достижения - в практику" (Томск, 2008); стендовой сессии Международной конференции "Современная кардиология: эра инноваций" (Томск, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 1 статья в рецензируемых журналах из перечня ВАК.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 200 листах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 34 рисунками, содержит 56 таблицы. Список литературы включает 173 источника (62 отечественных и 111 иностранных).
