0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое взрослые мезенхимальные стволовые клетки

Лечение мезенхимальными стволовыми клетками

Мезенхимальные стволовые клетки являются предшественниками целого ряда тканей человека и имеют широкий спектр возможного применения в регенеративной медицине. Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) обнаружены и могут быть выделены из различных источников (костного мозга, жировой ткани, плаценты и пупочного канатика, пульпы молочного зуба, эндометрия, печени и т.д.). Терапевтический эффект применения МСК обусловлен как их способностью воздействовать с помощью секретируемых веществ на клетки реципиетна, так и их способностью дифференцироваться в остеогенном, адипогенном и хондрогенном направлениях. Процесс дифференцировки может контролироваться в лабораторных условиях, что позволяет получить полностью или частично дифференцированный материал для клеточной терапии.

На данный момент в мировой медицинской практике накоплен определенный опыт успешного применения МСК в комплексной терапии различных системных заболеваний рассеянный склероз, сахарный диабет 1 и 2 типа, печеночная недостаточность, постинсультные состояния), а также в травматологии и стоматологии. Кроме того, МСК могут быть использованы для лечения ожогов различной локализации и этиологии, келоидных и гипертрофических рубцов, заживления трофических язв, пролежней, ишемии нижних конечностей, токсических гепатитов, челюстно-лицевой хирургии, Результативность применения МСК при длительно незаживающих ранах обусловлена способностью МСК стимулировать рост сосудов, благодаря секреции фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), усиливать пролиферацию клеток в месте трансплантации, подавлять воспалительные процессы.

Особый интерес представляет способность МСК стабилизировать работу иммунной системы и возможность соответствующего применения МСК в комплексной терапии иммунопатологических состояний, причем не только таких тяжелых как «реакция трансплантат против хозяина» и рассеянный склероз, но и таких часто встречающихся как, например, аллергические реакции различной этиологии и тяжести. Известно, что мезенхимальные стволовые клетки (МСК) способны оказывать подавляющее действие на функциональную активность T-лимфоцитов, B-лимфоцитов, дендритных клеток и естественных киллеров (NK), причем эта система работает по принципу обратных связей.

Количество МСК, полученных из различных источников для проведения курса манипуляций обычно недостаточно и перед биоматериала требуется специальная подготовка образца для достижения необходимой концентрации препарата.

В лаборатории ООО «Покровский Банк Стволовых Клеток» успешно применяются эффективные методики получения и подготовки образцов МСК из костного мозга, пупочного канатика и жировой ткани . Для обеспечения всех лабораторных процессов используются высококачественные сертифицированные компоненты, , произведенные в ЕС и США и не содержащие животных компонентов. -Особое внимание в нашем биотехнологическом центре уделяется контролю качества, обеспечивающим качество и безопасность — материала для трансплантации. Для поддержания качества клеточного продукта, а соответственно и минимизации рисков для пациентов, проводят входной, внутрипроизводственный и приёмочный контроли. Входной контроль представляет собой ПЦР-диагностику ДНК вируса гепатита B, РНК вируса гепатита C, РНК ВИЧ-1,2 всех компонентов клеточного продукта (биологического материала, носителей, используемой тары и посуды для культивирования), а также точную идентификацию образца методом STR-типирования. Внутрипроизводственный контроль включает в себя: определение в образцах ДНК Mycoplasma sp. (методом ПЦР-диагностики), тест на соответствие стерильности – отсутствие бактериальной и грибковой контаминациии. Обязательным элементом внутрипроизводственного контроля является ежедневная визуальная оценка морфологии клеточного продукта, также проводят кариотипирование каждого образца в конце культивирования. Для определения соответствия иммунофенотипа получаемых клеток минимальным критериям для МСК используют метод проточной цитометрии.. Для идентификации и прослеживаемости образцов существует система штрихового кодирования и STR-типирования . Приёмочный контроль заключается в финальной проверке документов соответствия выпускаемого клеточного продукта его спецификации.

МСК костного мозга

Именно из костного мозга впервые были выделены мезенхимальные стволовые клетки.. Для получения МСК из костного мозга пациенту проводят пункцию подвздошной кости под местной анестезией. Процедура является совершенно безопасной для пациента.

МСК пупочного канатика

Одним из наиболее перспективных источников МСК представляется пупочный канатик. МСК пупочного канатика характеризуются более высокой способностью к пролиферации по сравнению с МСК костного мозга, жировой ткани. Пупочный канатик может быть легко получен после сбора пуповинной крови или окончания пульсации пуповины, такая процедура является совершенно безопасной и для матери, и для ребенка. МСК пупочного канатика также, как и МСК костного мозга способны дифференцироваться в клетки мезенхимного происхождения, то есть давать начало клеткам жировой (адипоциты), костной (остеоциты) и хрящевой (хондроциты) тканей.

Благодаря иммуномодулирующим свойствам МСК возможно применение не только своих собственных клеток (аутологичные МСК), но и донорского материала (аллогенные МСК). Это связано с тем, что при введении реципиенту аллогенные МСК не вызывают иммунного ответа. На данный момент в ООО «Покровский Банк Стволовых Клеток» создан банк аллогенных МСК пупочного канатика, где находятся прошедшие все процедуры контроля качества образцы МСК. Все образцы донорского материала депонируются в регистре только при наличии письменного согласия донора.

МСК жировой ткани

Жировая ткань является более легкодоступным биологическим материалом по сравнению с костным мозгом – основным источником МСК. МСК, полученные из жировой ткани, лучше подходят для применения в травматологии и ортопедии, поскольку более эффективно дифференцируются в клетки хрящевой ткани.

В чём разница?

Разница между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками

Ключевое различие между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками заключается в том, что мезенхимальные стволовые клетки могут дифференцироваться в клетки нейронов, костей, хрящей, мышц и жировой ткани, тогда как гематопоэтические стволовые клетки могут дифференцироваться во все типы клеток крови в нашем организме.

Стволовые клетки — это недифференцированные или неспециализированные клетки, присутствующие в нашем организме. Они способны делиться и давать тот же тип стволовых клеток или дифференцироваться в специализированные клетки в тканях, которые имеют определенные функции. Благодаря этим замечательным способностям стволовых клеток, они используются для восстановления и регенерации поврежденных тканей. Мезенхимальные стволовые клетки и гемопоэтические стволовые клетки представляют собой два типа стволовых клеток, которые чрезвычайно важны. Мезенхимальные стволовые клетки (негематопоэтические стволовые клетки) являются мультипотентными стволовыми клетками, которые могут генерировать костные, хрящевые и жировые клетки. С другой стороны, гемопоэтические стволовые клетки могут образовывать все типы клеток крови в организме. Более того, оба этих типа стволовых клеток присутствуют в костном мозге.

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое мезенхимальные стволовые клетки
  3. Что такое гемопоэтические стволовые клетки
  4. Сходство между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками
  5. В чем разница между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками
  6. Заключение

Что такое мезенхимальные стволовые клетки?

Мезенхимальные стволовые клетки представляют собой тип взрослых стволовых клеток, которые являются мультипотентными и могут дифференцироваться в несколько различных специализированных типов клеток, включая клетки нейронов, костей, хрящей, мышц и жировой ткани. Эти клетки являются стромальными клетками или клетками соединительной ткани. Мезенхимальные клетки имеют небольшое клеточное тело, содержащее несколько длинных и тонких клеточных отростков.

Кроме того, клеточное тело содержит большое круглое ядро ​​с видным ядрышком и клеточными органеллами, такими как митохондрии, ER, тела Гольджи, полирибосомы и т.д. Эти клетки присутствуют в костном мозге, клетках пуповины, жировых тканях, молярах, амниотической жидкости, и так далее.

Что такое гемопоэтические стволовые клетки?

Гематопоэтические стволовые клетки — это другой тип взрослых стволовых клеток, которые являются плюрипотентными и могут дифференцироваться в любой тип клеток крови, включая эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и т.д. Костный мозг богат гематопоэтическими стволовыми клетками. Следовательно, процесс дифференцировки гемопоэтических стволовых клеток (кроветворения) в основном происходит в костном мозге.

Поскольку гемопоэтические стволовые клетки способны образовывать клетки крови любого типа, их также называют стволовыми клетками крови. Помимо костного мозга, в периферической крови и пуповинной крови мало гемопоэтических стволовых клеток.

Каковы сходства между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками?

  • Мезенхимальные и гемопоэтические стволовые клетки являются недифференцированными клетками.
  • Кроме того, они являются взрослыми стволовыми клетками, которые являются мультипотентными.
  • Они могут дифференцироваться в различные типы специализированных клеток.
  • Они находятся в тканях по всему телу.
  • Кроме того, они находятся в пуповинной крови, пуповинной ткани и плацентарной ткани.
  • Оба используются в восстановлении и регенерации поврежденной ткани.
  • Костный мозг содержит оба этих типа клеток.
  • Мезенхимальные стволовые клетки облегчают кроветворение.

В чем разница между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками?

Мезенхимальные стволовые клетки — это мультипотентные стволовые клетки, которые могут дифференцироваться в клетки нейронов, костей, хрящей, мышц и жировой ткани. Принимая во внимание, что гемопоэтические стволовые клетки являются мультипотентными стволовыми клетками, которые могут дифференцироваться в любой тип клеток крови, включая эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Таким образом, это ключевое различие между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками. Мезенхимальные стволовые клетки присутствуют в костном мозге, пуповинных клетках, жировых тканях, молярных клетках, амниотической жидкости и т.д., В то время как гемопоэтические стволовые клетки присутствуют в костном мозге, пуповинной крови и периферической крови. Это еще одно различие между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками.

Более того, оба типа клеток имеют большое значение в лечении заболеваний. Мезенхимальные стволовые клетки находят применение при лечении диабета, болезней сердца, заболеваний печени, повреждений инсульта, травм спинного мозга, рака легких и т.д., В то время как гематопоэтические стволовые клетки используются при лечении заболеваний крови и костей, включая рак крови, аутоиммунные нарушения. и некоторые генетические нарушения и т.д. Таким образом, это также разница между мезенхимальными и гемопоэтическими стволовыми клетками.

Заключение — Мезенхимальные против гемопоэтических стволовых клеток

Мезенхимальные и гемопоэтические стволовые клетки представляют собой два типа взрослых стволовых клеток. Оба являются мультипотентными стволовыми клетками, которые могут дифференцироваться в более чем один специализированный тип клеток. Мезенхимальные клетки способны дифференцироваться в клетки нейронов, костей, хрящей, мышц и жировой ткани, в то время как гемопоэтические стволовые клетки способны дифференцироваться в клетки крови любого типа. Кроме того, мезенхимальные стволовые клетки присутствуют в костном мозге, пуповинных клетках, жировой ткани, молярных клетках и амниотической жидкости, в то время как гематопоэтические стволовые клетки присутствуют в костном мозге, пуповинной крови и периферической крови. Обе клетки помогают лечить различные виды заболеваний.

Читать еще:  Хрустит голеностопный сустав и пальцы на ногах причины профилактика

Что такое мезенхимальные стволовые клетки

Тело человека и всех живых существ состоит из клеток. Большая часть клеток имеет свою специализацию и определенный набор функций. Например, эритроцит не имеет ядра, сплющен с двух сторон и основная функция его в организме перенос кислорода от легких во все органы и ткани.

Специализированные клетки могут делиться. Но образуются в результате деления клетки с точно такими же функциями, которые были присущи клетке-предшественнице. Еще недавно считалось, что восстановление тканей после травмы осуществляется именно и только за счет деления специализированных клеток.

И только в свете новейших исследований было установлено, что рост тканей, их постоянное обновление и восстановление происходит за счет совершенно особых клеток, которые называются стволовыми.

Они не имеют каких-то специфических функций и отличий. В зависимости от условий, в которые они попадают, стволовые клетки могут перерождаться в специализированные клетки органов и тканей.

Сообщество стволовых клеток неоднородно как по внешнему виду, так и по способности отдельных клеток к дифференцировке (проявлению свойств и функций специализированных клеток). Наиболее выраженной способностью к образованию практически любых клеток тела наделены стволовые клетки, выделенные из тканей эмбрионов.

Только вот использовать их большинство ученых отказывается, так как это связано с большим количеством этических норм, а в ряде стран и с наличием запретов на проведение такого рода опытов на законодательном уровне.

Затем, по своей активности и способности образовывать разные виды специализированных клеток, следуют клетки пуповинной крови, самой пуповины и плаценты.

Уже здесь они зачастую имеют свою преимущественную специализацию:

  • гемопоэтические стволовые клетки участвуют в образовании клеток крови, их развитие в лабораторных условиях все еще можно направить в сторону образования нейроцитов или клеток соединительной ткани, но полученные клетки уже зачастую только внешне напоминают специализированные клетки и не могут выполнять всех их функций;
  • мезенхимальные стволовые клетки дают начало клеточным линиям жировой, костной, легочной, печеночной, хрящевой, костной и др. тканей.

Использование гемопоэтических стволовых клеток уже ни для когоне является новостью. Именно благодаря наличию ГСК в красном костном мозге после трансплантации в организме реципиента (пациента, которому пересаживают донорский костный мозг) восстанавливаются процессы кроветворения у больных с лейкемией, лейкозами и другими заболеваниями системы крови.

Исследование мезенхимальных стволовых клеток и возможностей их использования для лечения различных заболеваний началось сравнительно недавно. Ряд исследований уже достиг той фазы, когда мезенхимальные стволовые клетки вводились людям с различными заболеваниями. Но ни одна из методик еще не получила широкого распространения.

Источники получения материала

У взрослых некоторое количество таких клеток можно выделить из:

  • красного косного мозга;
  • подкожной жировой клетчатки;
  • крови, взятой из вены.

Присутствуют мезенхимальные стволовые клетки практически в любой ткани, но именно из трех перечисленных выше мест получить из проще всего. Образец красного костного мозга берут из крыла подвздошной (одна из костей таза) кости. Для этого необходимо проведение местного обезболивания. На месте укола остается лишь след от иглы, который заживает без следа.

Получить достаточное количество жировой клетчатки тоже не составляет труда. Это можно сделать во время проведения процедуры липосакции или через небольшие разрезы кожи в области бедра или на животе. Содержание стволовых клеток в тканях у взрослого составляет всего от 0,001 до 0,01%.

Но такое незначительное их число не является проблемой для ученых, так как стволовые клетки, которые помещены в специальные условия, непрерывно делятся. А это значит, что в лаборатории можно получить достаточное количество материала.

Видео: Что такое стволовые клетки

Как работают МСК?

Максимальная концентрация мезенхимальных стволовых клеток содержится в костном мозге. Если клеток-предшественников, которые располагаются непосредственно в тканях, оказывается недостаточно, то некоторое их количество выходит из косного мозга и по кровеносному руслу мигрирует к месту повреждения.

Достигнув цели, они закрепляются в тканях, начинают активно делиться. Когда количество новообразованных клеток оказывается достаточным для восстановления поврежденных тканей, клетки спонтанно из стволовых перерождаются в специализированные, характерные для конкретного органа.

Так как в месте повреждения оказываются кроме мезенхимальных также и гемопоэтические стволовые клетки, то активизируется процесс наращивания количества сосудов, которые необходимы для улучшения кровоснабжения тканей.

Мезенхимальные не только активно делятся. Также они выделяют большое количество биологически активных веществ, которые ускоряют протекание реакций обмена в тканях, активизируют работу уже имеющихся высокоспециализированных клеток.

Так, например, введение всего лишь 3% выращенных из стволовых клеток гепатоцитов в ткани печени, пораженной цирротическим процессом, приводит к значительному облегчению состояния больного.

Причин для этого две:

  • новые молодые клетки активно делятся и выполняют свои функции;
  • введенные клетки выделяют вещества, активизирующие собственные клетки печени.

Вибротерапия — что это за технология, и на чем она основана? Читайте в нашей статье.

Схему наложения электродов при миостимуляции смотрите тут.

Влияние на работу иммунной системы

Отдельно стоит упомянуть о способности мезенхимальных стволовых клеток подавлять активность иммунной системы.

Обычно основной проблемой трансплантологии является:

  • реакция «хозяин против трансплантата», когда иммунная система «набрасывается» на пересаженный орган или ткань;
  • реакция «трансплантат против хозяина», когда пересаженные клетки костного мозга, начинают «сражаться» с организмом реципиента.

Трансплантированные мезенхимальные клетки подавляют активность Т-лимфоцитов, основных клеток иммунной системы реципиента, которые отвечают за распознавание чужеродных агентов.

Благодаря этому пересаженные стволовые клетки размножаются и дифференцируются, заменяя собой поврежденные клетки органов, но при этом не вызывают реакции отторжения.

А если риск реакции отторжения уменьшен или сведен к нулю, то нет проблем в подборе доноров, можно взять стволовые клетки от любого донора и пересадить их любому реципиенту. По самым оптимистичным прогнозам ученых в будущем трансплантация станет таким же легким делом, как покупка лекарства в аптеке.

Что можно лечить

  • Сахарный диабет.

В настоящее время при помощи мезенхимальных стволовых клеток уже успешно лечат сахарный диабет 2 типа. Ведутся разработки по лечению сахарного диабета 1 типа. Во многих случаях ученым благодаря пересадке выращенных в лабораторных условиях клеток островков Лангерганса (той самой части поджелудочной железы, которая отвечает за выработку инсулина) удалось наладить выработку собственного инсулина в организме, снизить инсулинорезистентность и нормализовать содержание сахара в крови.

  • Лечение заболеваний печени.

Исследования в данной области ведутся в двух направлениях. Первое направление – это пересадка размноженных в условиях лаборатории клеток печени. Второе – это выращивание органа непосредственно в лаборатории, а затем пересадка его в тело пациента.

  • Восстановление строения и функции сердца.

Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток используется сейчас как один из этапов целого ряда операций на сердце, таких как восстановление проходимости клапанов, устранение недостаточности клапанов сердца, закрытие овального окна и проч.

  • Восстановление суставных хрящей и костной ткани.

Для восстановления суставного хряща применяются две основные методики пересадки стволовых клеток. Первая подразумевает введение стволовых клеток непосредственно в полость сустава методом инъекции. Вторая методика более трудоемкая: суставной хрящ выращивается в лаборатории, а затем в виде пластинки пересаживается на место разрушенных участков.

Естественно, на этом возможности пересадки стволовых клеток не заканчиваются, но остальные исследования – это дело более отдаленного будущего.

Роль МСК в развитии и поддержании опухолевых процессов в организме

Если говорить об онкологии и участии в развитии опухолевых процессов мезенхимальных стволовых клеток, то нужно вспомнить две модели, которые являются основными:

  • модель раковых стволовых клеток;
  • модель участия нормальных стволовых клеток в процессах роста опухолей и формирования метастазов.

Раковые стволовые клетки

Уже нет сомнений, что любая опухоль вырастает из одной клетки. Эта клетка является ни чем иным как стволовой клеткой, генетический аппарат которой был поврежден любым из воздействий (химическим веществом, вирусным агентом и проч.). Такая «бракованная» клетка на начальном этапе дает неограниченный рост патологической ткани. При этом часть из новообразованных клеток остаются стволовыми без каких-либо специфических функций, а часть дифференцируется и теряют способность к неограниченному росту.

Важность модели раковых стволовых клеток в том, что с ее помощью у ученых появилась возможность объяснить, почему спустя много лет после излечения может начать расти заново, и почему так сложно бороться с метастазами и самим процессом метастазирования опухоли.

На базе этой модели сейчас разрабатываются такие методы лечения, которые будут убивать не только дифференцированные клетки опухоли, но также и те стволовые клетки, с которых и начался опухолевый рост.

Влияние на опухолевый рост

Как мы уже писали выше, стволовые клетки не только сами активно делятся, но также вырабатывают ряд веществ, которые ускоряют рост сосудов, обмен веществ в тканях, подавляют реакции иммунной системы. Все это в конечном итоге может способствовать развитию опухоли и активному ее метастазированию.

Читать еще:  Шейный сколиоз причины и профилактика редкого заболевания

В экспериментах на животных введение клеток меланомы (одного из наиболее злокачественных видов рака) в кровеносное русло вместе с мезенхимальными стволовыми клетками ускоряло развитие ракового процесса в организме, быстрее приводило к летальному исходу.

Узнайте, какие болезни можно излечить стволовыми клетками из пуповинной крови.

Все об институте стволовых клеток человека в этой статье.

Что такое стволовые клетки растений? Какую роль они играют в косметологии? Подробности по этому адресу.

Мезенхимальные стволовые клетки в косметологии

Сейчас уже даже в России появились компании, которые занимаются пересадкой стволовых клеток с целью омоложения. Данная методика зачастую преподносится как передовая научная технология, первая ласточка в деле обеспечения людям бессмертия.

Перепробовав все косметические средства и косметологические методики, каждый из людей приходит к осознанию необходимости «стареть красиво» или прибегнуть к помощи пластической хирургии. И зачастую возникает желание отказаться от проверенного, но травматичного и болезненного способа омоложения, которым является пластическая операция, в пользу нескольких поверхностных уколов, которые они доставят прямо в кожу.

Соглашаясь на подобные процедуры, необходимо понимать, что в настоящее время практическое применение стволовых клеток опережает работы по их исследованию и изучению. Вполне возможно, что введение человеку его собственных размноженных в условиях лаборатории стволовых клеток, не принесет вреда. Но точно также возможно, что доктор будет ставить на вас своеобразный эксперимент, вводя препарат, действие которого не изучено, и который может дать самые разные результаты, в том числе и неожиданные для врача.

Подвергнуть себя такому риску можно в том случае, когда есть значительные дефекты кожных покровов, образовавшиеся на месте ожога или травмы, когда закрыть дефект, используя другие способы, не представляется возможным.

МЕЗЕНХИМАЛЬНЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ, ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В МЕДИЦИНЕ

студент, медико-профилактический факультет, НГМУ, г. Новосибирск

д.м.н, профессор, кафедра медицинской химии НГМУ, г. Новосибирск

Каждый организм состоит из огромного количества клеток. Сложно поверить, что все мы произошли только от одной оплодотворенной яйцеклетки. Она дала начало всему что у нас есть. Подобно ей, стволовая клетка дает начало множеству клеток нашего организма. Впервые она была описана А. Максимовым в 1909 году и с тех пор мы научились ей пользоваться для спасения жизни больных. Эта уникальная клетка практически универсальна. Благодаря этому свойства существует возможность применять ее для лечения многих заболеваний. В данной статье, будут рассмотрены основные виды стволовых клеток и их использования в медицине. Так же, уделено внимание проблемам, связанным с их использованием.

Итак, что представляет собой стволовая клетка?

Это мультипотентная клетка, образованная в результате деления зиготы. Сначала, все клетки одинаковы, и нет возможности точно сказать, какой ряд получится из данной клетки. Так же все клетки имеют возможность, закрепленную в ДНК, на реализацию любого потенциала. Например, каждая стволовая клетка имеет ген, ответственный за выработку инсулина, однако только взрослые клетки поджелудочной железы способны его синтезировать.

Стволовые клетки условно разделяют на гемопоэтические или кроветворные (СКК) и мезенхимальные, которые дают начало соединительной ткани, эндотелию и гладким мышцам. Разделение условно, так как клетки не дифференцированы, и одна и та же, при определенных условиях, может стать той или иной необходимой для организма.

И те, и другие клетки впервые обнаруживаются у зародыша, и поэтому называются эмбриональными. Их количество довольно велико у младенцев и детей, и неуклонно снижается с возрастом, чем и объясняется замедление восстановления у пожилых людей. Этим и пользуются ученые, выделяя стволовые клетки и пуповинной крови.

И все же, в чем заключается особенность гемопоэтических клеток и где это применяют?

В первую очередь, кроветворной клеткой называют ту клетку, которая дает начало всем клеткам крови. Со временем она дифференцируется и образует определённые гистогенетические ряды для лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов. Все эти, казалось бы, разные клетки произошли от одной единственной. Гемопоэтическая клетка является наименее незрелой. Процесс ее созревания и кроветворения начинается непосредственно в красном костном мозге под действием определённых его компонентов таких как макрофаги, ретикулоциты, цитокины и факторы роста.

Так как же их получают и применяют?

Стволовые гемопоэтические клетки, как и мезенхимальные применяют для трансплантологии, получая их из костного мозга и пуповинной крови. Важная особенность стволовых клеток заключается в том, что при введении в кровь внутривенно они сами находят то место, где было угнетено кроветворение и оседают там. Размножаясь, они восстанавливают необходимые клетки и их функции. Это особенно удобно, когда невозможно выявить точный очаг поражения или их несколько. Несомненно, этот факт является неоспоримым преимуществом использования стволовых клеток.

Гемопоэтическими клетками лечат лейкозы — острые или хронические заболевания кроветворения. [3]

В России уже были проведены успешные операции по трансплантологии стволовых кроветворных клеток для лечения сахарного диабета первого типа, цирроза печени, ДЦП и других.

Таким образом, кроветворные стволовые клетки имеют широкий диапазон применения. Лечение ими может спасти многие жизни. Однако цена за это слишком высока. Даже простой забор стволовых клеток будет стоить более ста тысяч рублей. Определенно, это не каждому по карману, следовательно, не имеет большой популярности и массового использования.

Чем мезенхимальные стволовая клетка отличается от гемопоэтической?

По своей природе мезенхимальные стволовые клетки (МСК) и кроветворные имеют общего предка. Однако в процессе дифференцировки они пошли по разным путям гистогенеза. Таким образом, МСК дает начало собственно соединительной ткани, клеткам, выстилающим сосуды и другим производным мезенхимы.

Соответственно получение ее будет такое же, но применение будет отличаться. Мезенхимальные стволовые клетки так же используют для лечения многих заболеваний весьма успешно. Например, их применяют для лечения болезней сердца, например, ишемий и инфарктов миокарда. Так как костная ткань тоже является производной мезенхимальной стволовой клетки, то их можно применять для лечения болезней остеогенеза и восстановления повреждений костей. [4]

Благодаря своей способности подавлять клеточный иммунитет, МСК используют для лечения аутоиммунных заболеваний, таких как системная красная волчанка, артриты, ревматизм и другие. [1]

Наиболее широко мезенхимальные стволовые клетки нашли свое применение в лечении ожогов и дефектов кожи.

В исследовании, проведенном на доклиническом этапе применения МСК была проведена оценка скорости заживления ран, в зависимости от типа МСК. Так, было выявлено что при применении аллогенных фибробластоподобных мезенхимальных клеток скорость была наивысшая. Это объясняется тем, что фазы регенераторного процесса сокращались, благодаря уменьшению сроков клеточной инфильтрации, повышению темпов образования новых сосудов и грануляционной ткани. Все это подтверждают описанные выше свойства стволовых и мезенхимальных клеток в частности. [2]

Итак, использование мезенхимальных стволовых клеток так же имеет многие преимущества. Широкая распространенность дефектов тканей, производных мезенхимы дает возможность максимально использовать потенциал МСК. Однако снова возникает проблема с ценой, что ограничивает круг лиц, способных получить этот вид лечения.

Несмотря на перечисленные достоинства и перспективы применения стволовых клеток могут возникнуть определенные проблемы и трудности их применения.

Во-первых, всем известно, даже переливание одногруппной крови может привести к летальным последствиям. Неужели при введении в организм абсолютно отличных по антигенной структуре клеток нет никаких последствий? Дело в том, что стволовые клетки, в частности мезенхимальные обладают способностью подавлять иммунную систему человека. Так же, они специфически воздействуют на Т-лимфоциты, главные агенты клеточного иммунитета, лишая их рецепторов к ним. Это позволяет применять стволовые клетки не только аутогенные, но и аллогенные. Однако такое возможно только с клетками, полученными из пуповинной крови, при этом пересадка зрелого костного мозга может вызвать серьезные проблемы при отсутствии гистологической совместимости. Чтобы избежать этого, в настоящее время существует идея со сбором пуповинной крови для конкретного человека сразу после рождения и помещения ее в банк, которая потом и будет использоваться для его лечения. Следовательно, отпадет необходимость в доноре и подборе подходящих вариантов по совместимости. [1]

Во-вторых, в основном эти клетки получают из пуповинной крови, возможно ли через них перенести инфекции от ребенка донора, и не принесет ли это ему вред? Следует знать, что при данном виде получения крови инфицирование не происходит, а, следовательно, это безопасно. Так же, для ребенка это тоже не несет никакого вреда, поскольку пуповинную кровь получают из пупочной вены, которая зарастает вскоре после родов. Кровь собирается иглой и вместе с вышедшей плацентой отправляется в банк столовых клеток для заморозки и дальнейшего хранения.

В-третьих, важно знать, что чем менее дифференцированы клетки, тем больше их способность к самоподдержанию, а, следовательно, их легче сохранить. Это влияет на срок хранения клеток в банке. Так же, с возрастом клетки утрачиваю способность к неограниченному делению, что следует учитывать при введении клеток в организм. [5]

Пожалуй, самая важная проблема связана с этическими вопросами применения стволовых клеток, выращенных в эмбрионе. С одной стороны, эти эмбрионы получают по методике Я. Вилсмута, когда ядро клетки человека переносится в лишенную ядра яйцеклетку, которая в дальнейшем образует зиготу и бластоцисту с большим количеством мультипотентных стволовых клеток. Данная методика лишена этических ограничений, так как фактически искусственно оплодотворенная яйцеклетка никогда не сможет стать человеческим организмом. С другой стороны, есть потенциальная возможность использовать ее для клонирования человека, что запрещено законодательством всех стран мира. Несомненно, что стволовые клетки, полученные другим путем, имеют право обходить этические ограничения в том случае, если от их использования зависит жизнь человека.

Читать еще:  Что такое пяточная шишка и причины ее образования

В добавление ко всему, хотелось бы еще раз обратить внимание на то, что ни поиск совместимости, ни срок хранения не является главной проблемой, ограничивающей использование стволовых клеток. Как уже упоминалось ранее, все зависит от огромной стоимости данных процедур.

К комплексу самой процедуры обаятельно входит тестирование на антигенную гистосовместимость и оценка иммунного статуса донора, что так же приносит дополнительные неудобства.

Так же, для проведения процедуры интрадермальной фибробластной культуры при лечении ран и рубцов необходима дополнительное обследование и получение врачом дополнительной квалификации.

Таким образом, в данной статье была рассмотрена проблема использования стволовых клеток. Мы убедились, что показания для их использования очень широки и положительные эффекты от лечения перевешивают возможные летальные последствия. Так же, с технологическими сложностями вероятно ученые справятся в ближайшем будущем.

Список литературы:

  1. Айзенштадт А. А., Смолянинов А. Б., Багаева В. В., Супильникова О. В., Смирнова С. А., Самойлович М. П., Климович В. Б. Исследование иммуномодулирующих свойств мезенхимальных стволовых клеток человека in vitro//Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. Т.8 №2. 2013 – 659 с.
  2. Бельская Л. Н., Семенова В. М., Лисяный Н. И., Стайно Л. П., Егорова Д. М. Пролиферативный и дифференцировочный потенциал мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани в условиях культивирования// Український нейрохірургічний журнал №3. 2014. – 24 с.
  3. Гаряев П.П. Стволовые клетки и их применение//Медицина. №11. 2009. – 5 с.
  4. Калинина Н. И., Сысоева В. Ю. Рубина К. А. Мезенхимальные стволовые клетки в процессах роста и репарации тканей. Статья. // Acta Naturae Т.3 №4. 2011. – 32 с.
  5. Петрова Д. Ю., Подгайский В. Н., Недзьведь М. К., Анищенко С. Л., Мечковский С. Ю., Зафранская Возможность восстановления поврежденных периферических нервов при трансплантации мезенхимальных стволовых клеток//Международные обзоры: клиническая практика и здоровье. М.№ 5. 2014.- 21 с.

МЕЗЕНХИМНЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ (МСК)

Традиционным источником МСК является строма костного мозга. В результате проведенных исследований мезенхимные стволовые клетки были обнаружены также в подкожной жировой ткани, которая в больших количествах остается после пластических операций.
В настоящее время ведется множество научно-исследовательских работ по выделению достаточного количества МСК из костной ткани и пуповинной крови.
Мезенхимные стволовые клетки человека рассматривают как один из основных элементов клеточной терапии. Действительно, МСК плюрипотентны и могут дифференцироваться в клетки костной, жировой, мышечной, хрящевой, нервной и прочих тканей. Неоспоримым достоинством работы с МСК служит то, что существует возможность применения аутологичного материала.

Источники МСК
Костный мозгЖировая тканьКостная тканьПуповинная кровь
+
Плюрипотентные Могут дифференцироваться в клетки костной, жировой, мышечной, хрящевой, нервной тканей и др.Необходим постоянный инфекционный контроль при культивировании
Можно использовать аутологичный материал Использование собственного (аутологичного) материала позволяет избежать при введении в организм реакции «хозяин против трансплантата», т.к. реципиенту вводят его собственные клетки.
Можно получать из аспиратов костного мозга и культивировать ex vivoПри взятии даже небольшого количества костного мозга или небольшой концентрации СК в костном мозге в условиях специализированных лабораторий можно вырастить необходимое количество МСК.
Хорошо пролиферируют (делятся) в культуре, подвергаются криоконсервацииПри использовании специальных питательных сред МСК начинают быстро размножаться. Возможно хранение клеток при низких температурах. После размораживания клетки сохранят все свои свойства и ВОЗРАСТ первоначально забранного материала.
Не дают опухолей in vivoПри трансплантации в организм человека не вызывают онкологических осложнений.
In vivo имеют тропность к местам повреждений При заболевании или травме после трансплантации МСК вместе с кровотоком направляются к месту повреждения (гибели) клеток.

Вопросы по теме занятия.

1. Дайте определение понятия стволовая «ниша».

2. Перечислите факторы, обеспечивающие жизнедеятельность стволовых региональных клеток.

3. Назовите свойства, которыми обладают ниши.

4. Что предполагает выход стволовой клетки из ниши?

5. Что определяет пролиферацию и дифференцировку ГСК в костном мозге. Каким образом это подтверждается?

6. Что контролирует миграцию ГСК?

7. Назовите основные источники и места локализации в организме ГСК.

8. Какой из источников является более приемлемым как с точки зрения этики, так и медицины?

9. Почему мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки являются мультипотентными?

10. Каким образом в организме располагается естественная тканевая ниша ММСК?

11. Дайте характеристику тканеспецифичных прогениторных клеток.

12. Дайте характеристику стволовым клеткам нервной ткани.

13. Дайте характеристику стволовым клеткам кожи, скелетной мускулатуры и миокарда.

14. Дайте характеристику меземхимным стволовым клеткам.

Дата добавления: 2016-03-28 ; просмотров: 1030 | Нарушение авторских прав

Клинические испытания с использованием мезенхимальных стволовых клеток

Мезенхимные стволовые клетки (мезенхимальные стромальные клетки) – мультипотентные клетки, обладающие способностью дифференцироваться в клетки костной, хрящевой и жировой тканей. МСК называют «биологическими фабриками» из-за их способности продуцировать целый ряд цитокинов, ростовых факторови других биологически активных веществ. Таким образом МСК оказывают паракринное действие, моделируя функционирование других типов клеток, например, клеток иммунной системы. Благодаря биологическим свойствам МСК, а также легкости их получения и культивирования МСК стали одним из самых востребованных источников для клеточной терапии.

В международной базе клинических испытаний зарегистрировано более 700 клинических испытаний с использованием мезенхимальных стволовых клеток (МСК). Больше всего данных накоплено по возможности использования МСК при следующих группах заболеваний:

  1. Аутоиммунные заболевания (болезнь Крона, системная красная волчанка)
  2. Реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ)
  3. Заболевания/повреждения опорно-двигательной системы
  4. Повреждения кожного покрова (ожоги, язвы, диабетическая стопа)
  5. Диабет и диабетические осложнения

Впервые данные о клиническом действии МСК при острой реакции «трансплантат против хозяина» (РТПХ) были опубликованы в начале 2000-х командой проф. Le Blanc – тогда удалось спасти 9-летнего мальчика с неподдающейся лечению РТПХ после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток при острой лимфобластоидной лейкемии. Несмотря на применение нескольких иммунодепрессантов, включая два типа кортикостероидов, инфликсимаб + даклизумаб, а также циклоспорин, у пациента развился тяжелый острый РТПХ, который привел к неспособности питаться на 24-й день после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. В течение недели после введения мезенхимальных стволовых клеток из костного мозга матери произошло резкое снижение симптоматики РТПХ. Затем пациенту провели повторную трансплантацию МСК, что наряду с низким уровнем иммуносупрессии (predinosolone + cyclosporine) полностью купировало РТПХ, и ребенок выздоровел. За первым успешным случаем последовала серия клинических испытаний в разных странах (на данный момент зарегистрировано более 50 КИ), и уже в ряде центров транспланталогии по всему миру используется трансплантация МСК для профилактики и/или лечении острой РТПХ — одного из самых распространенных посттрансплантационных осложнений. Использование МСК, согласно клиническим данным, может быть эффективно даже при крайне тяжелых формах РТПХ, когда другие методы бессильны.

Накоплены клинические данные о возможности применения мезенхимальных стволовых клеток для лечения воспалительных заболеваний кишечника, в первую очередь — болезни Крона и язвенного колита. Оба заболевания – прогрессивные и смертельны без эффективного лечения, которое не всегда удается найти, что делает MSC привлекательным терапевтическим вариантом для этих хронических воспалительных заболеваний. Изучению действия МСК при болезни Крона посвящено 24 зарегистрированных клинических исследования, 4 из которых — исследования на 3-й фазе. Согласно накопленным данным, использование МСК не только безопасно, но и приводит к улучшению клинической картины, особенно при развитии фистул. В авторитетном журнале Lancet были опубликованы результаты рандомизированного двойного слепого контролируемого исследования, 3-я фаза, всего в исследовании приняло участие 212 пациентов с устойчивой существующим методам лечения формой заболевания. В группе пациентов, получавших терапию МСК, в достоверно большем количестве случаев наблюдали ремиссию и закрытие фистул.

Известно, что при системном введении мезенхимальных стволвоых клеток большая часть клеточного материала попадает в легочную ткань, что вкупе с иммуномодулирующим действием МСК привлекло к ним интерес в качестве терапевтического средства ряда воспалительных заболеваний легких. Убедительные результаты были получены в экспериментах на животных, что позволило начать клинические испытания. На данный момент проводится более 25 клинических исследований, в первую очередь при хроническом обструктивном заболевании легких и астме, а также при бронхолегочной дисплазии новорожденных.

Еще одним направлением, в котором ведутся исследования, является применение МСК при острой печеночной недостаточности и прогрессирующем циррозе – тяжелых состояниях, при которых единственным методом лечения является трансплантация печени. Однако в условиях ограниченности донорских органов, а также высокой вероятности посттрансплантационных осложнений, использование мезенхимальных стволовых клеток в качестве поддерживающей терапии, а также для улучшения исхода трансплантации может значительно улучшить качество жизни пациентов и общий прогноз. В частности, в ряде клинических исследований было показано, что на фоне введения МСК наблюдается улучшение функции печени по лабораторным показателям — уровню сывороточного альбумина и билирубина в сыворотке. Необходимо отметить, что данные клинические исследования находятся на ранних фазах, и пока основным достоверным результатом является безопасность введения МСК.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×