Сердечные стволовые клетки в регенерации миокарда

Сердечная недостаточность является «убийцей» номер один во всем мире. По прогнозам ~50% пациентов с этим диагнозом умирают в течение 5 лет. Открытие стволовых клеток, способных восстанавливать поврежденную часть миокарда, положило начало области сердечной регенеративной медицины, которая исследует различные типы стволовых клеток – аутологичных либо эндогенных - в надежде найти «священный Грааль», стволовую клетку-кандидата, способную замедлить и обратить вспять прогрессирование болезни. Существует много проблем, которые нужно преодолеть в поисках такого клеточного кандидата. Идеальные клетки должны выживать в суровых условиях инфарктов, сохранять свой фенотип при введении, приживаться и инициировать восстановление и регенерацию in vivo. Ранее проводимые эксперименты в основном фокусировались на клетках, полученных из костного мозга. Однако для регенерации сердца требуется сложная координация и взаимодействие между различными типами клеток и экстрацеллюлярным матриксом для образования новых кардиомиоцитов и сосудистой системы. На инфарктных моделях животных наблюдалось, что при назначении более чем одной клетки совместно и их котрансплантации, степень регенерации повышалась по сравнению с введением одной клетки. В качестве клеток-кандидатов изучались мононуклеарные клетки костного мозга (bone marrow mononuclear cells, BMNCs), мезенхимальные стволовые клетки, или также известные как мезенхимальные стромальные клетки (mesenchymal stromal cells, MSC), c-kit+ сердечные стволовые клетки (Cardiac Stem Cells, CSCs), кардиосферы и клетки, доставляемые с помощью кардиосфер (CDC). Также прослеживались взаимодействия сердечных стволовых клеток с другими, в основном стромальными клетками (телоциты, полученные из эпикарда клетки – EPDCs, циркулирующие сосудистые клетки – CACs, перициты, выделенные из подкожной вены – SVPs). Были показаны синергические эффекты между мезенхимальными стволовым клетками (MSC) и сердечными стволовыми клетками (c-kit+ CSC), когда котрансплантация этих типов клеток оказывала больший эффект на улучшение сердечной деятельности и сокращение размера рубцов после инфаркта по сравнению с их раздельным введением. Стволовые клетки, полученные из костного мозга, остаются наиболее распространенными клетками-кандидатами первого поколения, которые используются в клинической трансплантации. Считается, что терапевтический эффект от клеток, полученных из костного мозга, в основном связан с паракринным механизмом, который активирует эндогенное заживление. Для восстановления поврежденного миокарда кардиомиоцитами могут потребоваться кардиогенные клетки второго поколения, более дифференцированные, полученные из сердца стволовые/клетки-предшественники или плюрипотентные стволовые клетки, некоторые из которых были использованы в клинических исследованиях. Тщательный отбор клеток-кандидатов, способов их доставки, применение стратегий приживления и улучшения клеток, углубленное исследование механизмов эффективности и клинически значимых конечных точек в будущих экспериментальных исследованиях могут помочь в развитии клеточной сердечной терапии. Хотя было предложено несколько вариантов стволовых клеток для восстановления сердца, нет окончательного соглашения относительно наилучшего типа клеток, который будет использоваться в клеточной терапии, и поиск золотого стандарта все еще продолжается. Учитывая сложность сердца и пустоту инфарктной области, процесс регенерации потребует множества сложных взаимодействий клеток между собой и с внеклеточным матриксом. С изобретением искусственных плюрипотентных стволовых клеток (IPS) массовый синтез кардиомиоцитов человека уже не является сложным. Трудности заключаются в повторном введении клеток в конструкцию, в поиске средств обеспечения их долговременного выживания и определении факторов, способствующих их созреванию. Еще одной проблемой является то, что большинство исследований проводились в двухмерной системе, тогда как мало что известно о взаимодействиях в трехмерных структурах. Хотя, первые работы в них уже есть. Подготовила Ирина Даабуль Источник