04.10.2010
В своей более ранней работе исследователи впервые показали, что введение мезенхимальных (клеток костного мозга) стволовых клеток в скелетную мышцу животных в два раза увеличивает производство клеток сердечной мышцы – миоцитов.
Результаты настоящего исследования позволяют понять, как инъецированные стволовые клетки вызывают омоложение ткани.
«Полное понимание взаимодействия стволовых клеток и тканей реципиента и знание свойств вырабатываемых стволовыми клетками факторов роста, - говорит руководитель исследования доктор философии Течунг Ли (Techung Lee), - сделает возможным составить из этих факторов «коктейль» и использовать его для восстановления ткани, так же как инсулин используется для лечения больных диабетом».
Ли – адъюнкт-профессор биохимии и биомедицинской инженерии Школы медицины и биомедицинских наук (School of Medicine and Biomedical Sciences) и Школы инженерии и прикладных наук (School of Engineering and Applied Sciences) UB, соответственно.
«Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) костного мозга обладают впечатляющей способностью вырабатывать множество факторов роста, большинство из которых остаются пока не охарактеризованными», - говорит Ли. «Эти факторы роста, по всей видимости, ответственны за большинство наблюдаемых положительных терапевтических эффектов в доклинических и клинических исследованиях. Использовав скелетную мышцу как депо для инъецированных МСК, мы обнаружили, что вырабатываемые ими ростовые факторы активируют выработку факторов роста мышечной тканью реципиента».
За последние три десятилетия благодаря усовершенствованным методам лечения уровень смертности от сердечных заболеваний значительно снизился, в результате чего многие люди, страдающие сердечной недостаточностью, продолжают жить. Однако единственным доступным в настоящее время видом лечения, способным остановить непрерывное ослабление функции сердца, является его пересадка, и донорских сердец не хватает.
В настоящее время клинические испытания методов лечения стволовыми клетками требуют хирургического вмешательства – введения клеток непосредственно в сердце или в сердечную мышцу. Это инвазивный метод, который может привести к образованию рубцовой ткани, аритмии, кальцификации и тромбозу мелких кровеносных сосудов. Исследовательская группа Ли установила, что только от 1 до 2 процентов инъецированных в миокард МСК действительно приживаются в сердце, и нет никаких доказательств того, что они дифференцируются в клетки сердечной мышцы.
«По этой причине, а также потому, что пациенты с сердечной недостаточностью – большой риск для хирургов, имеет смысл искать неинвазивные подходы к доставке клеток», - считает Ли.
Ученые показали, что сигнал-инструкция, вызывающий восстановление ткани сердца, скорее всего, идет, по крайней мере, от одной группы факторов роста МСК, относящейся к интерлейкину IL-6 из семейства цитокинов. Цитокины – маленькие белковые молекулы, воздействие которых на другие клетки вызывает стимуляцию или подавление их функций.
«Цитокины IL-6 обычно стимулируют свои клетки/ткани-мишени с помощью двух белков, известных как JAK и STAT3, цитоплазматического и ядерного, соответственно», - объясняет Ли.
«Комбинированный эффект факторов роста, вырабатываемых инъецированными стволовыми клетками параллельно с тканью реципиента, вызывает восстановление ткани и приводит к исцелению. Возможность использовать для лечения факторы роста, а не стволовые клетки сделает методы терапии сердечной недостаточности значительно проще», - считает ученый.
Исследование финансируется грантом Национального института здравоохранения (National Institutes of Health) США.
Инъецированные в скелетную мышцу стволовые клетки костного мозга излечивают сердечную недостаточность
Учеными Исследовательского центра сердечно-сосудистой медицины (Center for Research in Cardiovascular Medicine) Университета Буффало (University at Buffalo – UB) выявлена цепочка действий ростовых факторов стволовых клеток костного мозга, стимулирующих восстановление ткани сердца и устраняющих сердечную недостаточность.В своей более ранней работе исследователи впервые показали, что введение мезенхимальных (клеток костного мозга) стволовых клеток в скелетную мышцу животных в два раза увеличивает производство клеток сердечной мышцы – миоцитов.
Результаты настоящего исследования позволяют понять, как инъецированные стволовые клетки вызывают омоложение ткани.
«Полное понимание взаимодействия стволовых клеток и тканей реципиента и знание свойств вырабатываемых стволовыми клетками факторов роста, - говорит руководитель исследования доктор философии Течунг Ли (Techung Lee), - сделает возможным составить из этих факторов «коктейль» и использовать его для восстановления ткани, так же как инсулин используется для лечения больных диабетом».
Ли – адъюнкт-профессор биохимии и биомедицинской инженерии Школы медицины и биомедицинских наук (School of Medicine and Biomedical Sciences) и Школы инженерии и прикладных наук (School of Engineering and Applied Sciences) UB, соответственно.
«Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) костного мозга обладают впечатляющей способностью вырабатывать множество факторов роста, большинство из которых остаются пока не охарактеризованными», - говорит Ли. «Эти факторы роста, по всей видимости, ответственны за большинство наблюдаемых положительных терапевтических эффектов в доклинических и клинических исследованиях. Использовав скелетную мышцу как депо для инъецированных МСК, мы обнаружили, что вырабатываемые ими ростовые факторы активируют выработку факторов роста мышечной тканью реципиента».
За последние три десятилетия благодаря усовершенствованным методам лечения уровень смертности от сердечных заболеваний значительно снизился, в результате чего многие люди, страдающие сердечной недостаточностью, продолжают жить. Однако единственным доступным в настоящее время видом лечения, способным остановить непрерывное ослабление функции сердца, является его пересадка, и донорских сердец не хватает.
В настоящее время клинические испытания методов лечения стволовыми клетками требуют хирургического вмешательства – введения клеток непосредственно в сердце или в сердечную мышцу. Это инвазивный метод, который может привести к образованию рубцовой ткани, аритмии, кальцификации и тромбозу мелких кровеносных сосудов. Исследовательская группа Ли установила, что только от 1 до 2 процентов инъецированных в миокард МСК действительно приживаются в сердце, и нет никаких доказательств того, что они дифференцируются в клетки сердечной мышцы.
«По этой причине, а также потому, что пациенты с сердечной недостаточностью – большой риск для хирургов, имеет смысл искать неинвазивные подходы к доставке клеток», - считает Ли.
Ученые показали, что сигнал-инструкция, вызывающий восстановление ткани сердца, скорее всего, идет, по крайней мере, от одной группы факторов роста МСК, относящейся к интерлейкину IL-6 из семейства цитокинов. Цитокины – маленькие белковые молекулы, воздействие которых на другие клетки вызывает стимуляцию или подавление их функций.
«Цитокины IL-6 обычно стимулируют свои клетки/ткани-мишени с помощью двух белков, известных как JAK и STAT3, цитоплазматического и ядерного, соответственно», - объясняет Ли.
«Комбинированный эффект факторов роста, вырабатываемых инъецированными стволовыми клетками параллельно с тканью реципиента, вызывает восстановление ткани и приводит к исцелению. Возможность использовать для лечения факторы роста, а не стволовые клетки сделает методы терапии сердечной недостаточности значительно проще», - считает ученый.
Исследование финансируется грантом Национального института здравоохранения (National Institutes of Health) США.