Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Агаев Б.А.

Научный центр хирургии им. М.А. Топчибашева

Агаев Р.М.

Кафедра хирургических болезней II Азербайджанского медицинского университета, Баку, Азербайджанская Республика

Попандопуло А.Г.

Азербайджанский медицинский университет, Баку, Азербайджан;
Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака НАМНУ, Донецк, Украина

Джафарли Р.Э.

Азербайджанский медицинский университет, Баку, Азербайджан;
Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака НАМНУ, Донецк, Украина

Использование стволовых клеток в лечении цирроза печени

Авторы:

Агаев Б.А., Агаев Р.М., Попандопуло А.Г., Джафарли Р.Э.

Подробнее об авторах

Журнал: Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014;(4): 77‑81

Просмотров: 1443

Загрузок: 38

Как цитировать:

Агаев Б.А., Агаев Р.М., Попандопуло А.Г., Джафарли Р.Э. Использование стволовых клеток в лечении цирроза печени. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2014;(4):77‑81.
Agaev BA, Agaev RM, Popandopulo AG, Dzhafarli R. The use of stem cells in treatment of liver cirrhosis. Pirogov Russian Journal of Surgery = Khirurgiya. Zurnal im. N.I. Pirogova. 2014;(4):77‑81. (In Russ.).

?>

Проблема эффективного лечения цирроза печени (ЦП) и его осложнений относится к одной из актуальных в современной медицине [2, 5, 32].

Среди причин смертности от болезней органов пищеварения (исключая опухолевую этиологию) ЦП занимает первое место [27]. По данным Всемирной организации здравоохранения, смертность от хронической печеночной недостаточности занимает пятое место в мире [28]. Если при компенсированной стадии болезни 10-летняя выживаемость составляет 47%, то на стадии декомпенсации 5-летняя выживаемость отмечается лишь в 16% наблюдений [2].

В настоящее время при ЦП используются консервативная терапия (этиотропная, патогенетическая, симптоматическая) и оперативное лечение (трансплантация печени, наложение портокавальных шунтов и др.) [20].

У больных с декомпенсированным ЦП применяют трансплантацию печени [7], однако высокая частота заболевания, дефицит донорских органов, тяжелое течение заболевания, а также материальные и технические моменты являются основными причинами, препятствующими осуществлению в большинстве наблюдений пересадки органа.

Указанные выше обстоятельства послужили причиной поиска наиболее эффективных и доступных способов лечения, позволяющих ускоренно стимулировать процессы регенерации в печеночной паренхиме при цирротическом ее поражении.

В связи с этим большой интерес представляют технологии заместительной клеточной терапии, которые считаются альтернативой органной трансплантации [8, 16].

Клеточная терапия основана на использовании живых клеток, направлена на восстановление утраченной или нарушенной функции различных органов и тканей. Клеточные технологии применяются при лечении самого широкого спектра заболеваний и являются темами множества научных и практических работ во многих странах мира [9, 25].

Особое место в клеточной терапии отводится стволовым клеткам (СК). Способность СК дифференцироваться в клетки различных типов позволяет стимулировать регенерацию в пораженных тканях [21].

Среди используемых в настоящее время способов лечения больных ЦП стволовыми клетками можно выделить следующие основные направления, которые интенсивно разрабатываются в эксперименте и находят практическое применение.

Первое направление основано на использовании эмбриональных стволовых клеток. Их источником является бластоциста - зародыш, который формируется к 5-му дню оплодотворения [14].

Второе направление - локальная трансплантация или внутривенное введение дифференцированных фетальных тканей в виде островков или суспензии клеток, которые получают из абортивного материала на 9-12-й неделе беременности [3, 6]. Предпосылкой для разработки указанного направления послужили данные о высоком содержании в органах плода (печень, мозг, поджелудочная железа и т.п.) особых «трофических» или ростовых факторов, которые способны активи­ровать собственные стволовые ресурсы организма [13, 22].

Третье направление связано с использованием потенциала трансгермальной дифференцировки «взрослых» СК [13]. Трансплантация таких клеток (гемопоэтические, мезенхимальные, нейральные СК) производится после или без предварительной их трансдифференцировки в нужные для лечения клеточные элементы. В случае использования аутологичных СК акцент делается на отсутствии реакции отторжения клеточного трансплантата при системном или локальном введении их трансгермальных производных. В последнее время широко разрабатываются биотехнологии с использованием СК, полученных из пуповинной крови, собранной после рождения ребенка [10, 11, 17].

По данным литературы [12, 16, 18, 29], восстановить структуру поврежденной ткани печени могут несколько видов клеток.

1. Зрелые гепатоциты отвечают за восстановление печеночной ткани при наличии небольших ее повреждений. Указанные клетки многочисленны, унипотентны (способны дифференцироваться в клетки одного типа) и быстро активизируются после повреждения печени. Указанные виды гепатоцитов можно считать функциональными СК печени.

2. Овальные клетки активно размножаются при замедленной пролиферации гепатоцитов, которая характерна для хронических заболеваний печени, в том числе при цирротическом ее поражении. Данные клетки расположены в канале Херинга (конечная ветвь билиарного дерева). Указанные клетки способны дифференцироваться в пяти направлениях: гепатоциты, клетки желчных протоков печени, кишечный эпителий, клетки поджелудочной железы и нейрональные клетки. Вместе с тем, несмотря на многофункциональность, эти клетки немногочисленны и получить достаточное их количество из печени очень трудно, поэтому до сих пор сообщений об их лечебном применении в доступной литературе нет.

3. Источником экзогенных СК могут быть циркулирующие гемопоэтические клетки или клетки костного мозга. Они также немногочисленны, мультипотентны, но с очень продолжительной способностью к пролиферации. Например, некоторыми исследователями при искусственно созданном в эксперименте перипортальном некрозе (вызванном аллиловым спиртом) была обнаружена пролиферация клеток, у которых отсутствуют маркеры гепатоцитов или холангиоцитов, что можно объяснить трансдифференцировкой СК костного мозга.

В последние годы в литературе увеличилось число работ, посвященных изучению эффективности различных способов введения СК в печень при цирротическом ее поражении [3, 4, 20, 26].

В экспериментальных и клинических исследованиях при заболеваниях печени ряд авторов предпочитают применять трансплантацию СК костного мозга [28, 32].

Взаимодействие между компонентами внеклеточного матрикса в присутствии специфических факторов роста и других типов печеночных клеток должно обеспечить пересаженным клеткам оптимальные условия для выживания, дифференцировки и пролиферации [6, 13, 22].

В последние годы в некоторых центрах, проводящих исследования СК, широкое распространение получило использование радиоактивных и флюоресцентных методов диагностики приживления и эффективности пересаженных гепатоцитов [30].

По некоторым данным, гепатоциты при трансплантации в печень попадают в синусоиды, где выполняют свои органоспецифические функции, так как они находятся в благоприятных условиях и контактируют с портальной кровью. Обнаружено, что СК после введения в организм больного не только образуют новые ткани, но и вырабатывают специальные биологически активные вещества, стимулирующие деление гепатоцитов, тем самым обновляя клеточный состав органа. Попадая в зону гибели гепатоцитов, стволовые собственные клетки замещают пораженные и разрушенные клетки печени новыми, здоровыми гепатоцитами и нормализуют в тканях органа все восстановительные процессы [17].

Получен положительный эффект при введении гепатоцитов в паренхиму пораженной печени путем чрескожной пункции органа. Авторы указывают, что однократная внутрипеченочная трансплантация аллогенных СК при ЦП на 10-е сутки приводила к снижению уровня АЛТ в 2,5 раза, ACT в 2 раза, а трансплантация сингенных СК - к снижению аналогичных показателей в 1,6 и 1,8 раза соответственно [25].

Некоторые авторы на модели ЦП у мышей (поражение четыреххлористым углеродом) обнаружили замедление развития и регресс заболевания при внутривенной трансплантации мезенхимальных СК костного мозга. Исследователи в своих работах показывают, что трансплантированные клетки проникают в печень прямо из синусоидального кровотока, затем перемещаются через базальную мембрану в каналы Херинга и дифференцируются после этого в холангиоцитоподобные клетки [2].

Рядом исследователей в опытах на животных установлено, что при внутривенном введении СК в организм при ЦП изначально они собираются в печеночных синусоидах и впоследствии мигрируют из сосудов и внедряются в печеночную паренхиму. Прогрессивное ускорение регенерации печени происходит лишь при повторной трансплантации. Результаты биохимических исследований также показали улучшение функционального состояния печени, которое характеризовалось снижением уровня АЛТ в 1,6 раза, ACT в 2,2 раза. Летальность при этом уменьшалась в 4 раза [10, 11].

Обнадеживающие результаты в лечении больных ЦП получены при введении мононуклеарных клеток костного мозга, содержащих в среднем 50-100 млн стволовых кроветворных клеток (СD34+). Трансплантация не сопровождалась развитием побочных реакций. Через 8-12 мес после трансплантации (трансплантат вводили внутрипеченочно под контролем УЗИ и внутривенно) было зарегистрировано существенное улучшение общего состояния и клинико-функциональных показателей у 48% больных, удовлетворительный ответ на проведенную трансплантацию - у 36% больных. Отсутствовал эффект у 16% больных, у которых отмечалась декомпенсированная стадия ЦП. Снижалась выраженность не только печеночно-клеточной недостаточности, но и портальной гипертензии, что объяснялось угнетением воспалительной и фиброгенной активности в печени и способностью СК к продукции металлопротеиназ. Полученные результаты авторы связывали с изменением свойств СК в зависимости от тяжести и прогрессирования заболевания [23].

P. Kharaziha и соавт. [19] для лечения 8 больных ЦП использовали внутривенное введение мезенхимальных СК (полученных из костного мозга). При этом побочные эффекты отсутствовали. Мониторинг результатов проводили на протяжении 1 года. Исследования показали значительное уменьшение выраженности асцитов, а также улучшение качества жизни пациентов. Биохимические исследования свидетельствовали о нормализации в крови содержания креатинина, альбумина и билирубина, понижении уровня общего сывороточного билирубина и снижении индекса тяжести болезни.

Восстановление поврежденной печени клетками костного мозга in vivo происходит также путем клеточного слияния их с гепатоцитами. Через 5 мес после пересадки костного мозга от здоровых мышей наблюдали почти полную репопуляцию печени здоровыми клетками. Гепатоциты содержали генетический материал как донорских, так и своих клеток, имели наборы по 80 и 120 хромосом (диплоидное и тетраплоидное слияние). Исследователи сделали заключение, что гепатоциты, происходящие из костного мозга, образуются раньше путем клеточного слияния [3].

Некоторые авторы после частичной гепатэктомии трансплантировали мышам генетически меченные зеленым флюоресцентным белком СК костного мозга. В поврежденную печень встраивалось гораздо больше донорских клеток, чем в неповрежденную (контрольная группа). Донорские клетки обнаруживались главным образом среди эндотелиальных и купферовских клеток. Было показано увеличение концентрации эндотелиальных прогениторных клеток [28].

H. Tanimoto и соавт. [26] сообщили, что трансплантированные СК костного мозга уменьшают фиброз печени за счет увеличения экспрессии матриксных металлопротеиназ и разрушения коллагеновых волокон. Это способствовало улучшению выживаемости мышей с экспериментально выработанной моделью ЦП.

Ряд исследователей после трансплантации костного мозга от донора-мужчины в гепатоцитах реципиента-женщины обнаруживали Y-хромосомы. Подобные результаты наблюдали и при трансплантации печени от женщин мужчинам. В этом случае до 40% гепатоцитов и холангиоцитов являлись потомками гемопоэтических СК реципиента, вселившихся в трансплантат, причем были найдены как диплоидные, так и полиплоидные гепатоциты с Y-хромосомой [25].

Другие авторы утверждают, что применение гемопоэтических и мезенхимальных клеток-предшественников, произведенных из СК костного мозга, вызывает у животных с моделью ЦП регрессию фиброза и стимулирует регенерацию печени, а введение в воротную вену эндотелиальных клеток-предшественников уменьшает за счет выработки ими HGF, TGFα, EGF и VEGF экспрессию коллагена I типа, фибронектина, TGFβ1, индуцирует пролиферацию гепатоцитов, реконструкцию синусоидов и редукцию фиброза печени, улучшая таким образом ее функцию [15, 18].

Как известно, гемопоэтические клетки могут давать начало не только гепатоцитам, но и овальным клеткам. При введении иммунодефицитным мышам человеческих гемопоэтических СК костного мозга идентифицировали человеческий альбумин, у некоторых животных отмечалась экспрессия человеческого цитокератина, который является специфическим маркером холангиоцитов.

У контрольных животных (с гепатитом, без клеточной терапии) человеческий альбумин ни в печени, ни в сыворотке не определялся [28].

Для стимуляции регенерации печени при ее обширных резекциях у онкологических больных начато клиническое исследование эффективности трансплантации клеток костного мозга аутологичных CD 133+. Обнаружено, что через 2-3 нед после введения клеток внутрипортально прирост ткани печени был в 2,5 раза выше, чем в контрольной группе, что свидетельствовало о безопасности процедуры аутологичной трансплантации [23].

Некоторые авторы показывают преимущества не только пересадки СК, но и использования гептрала (Abbott) в дозе 800 мг внутривенно в течение 10 дней. СК вводили в двух порциях - 500 млн в объеме 2 мл внутрипеченочно и 500 млн в объеме 50 мл внутривенно капельно. Динамические исследования свидетельствовали о положительной динамике клинико-лабораторных показателей у больных через 3 мес после лечения по предложенному способу: снижении выраженности астеновегетативного синдрома, асцита, анемического и тромбоцитопенического синдромов, улучшении белково-синтетической функции печени (увеличение уровня альбумина), снижении цитолиза (уменьшение показателей тимоловой пробы и АЛТ), нормализации анализа мочи (исчезновение ацетона и уробилина), что в целом подтверждает уменьшение выраженности печеночно-клеточной недостаточности [5].

Теоретически преимуществ использования СК костного мозга для стимуляции регенерации печени достаточно: это простота получения, способность к пролиферации, эффективность in vitro к трансфекции, возможность применения аутологичных клеток. Но, несмотря на многообещающие результаты, ключевыми вопросами при этом являются отсутствие тканевой специфичности и недоказанность достижения необходимого уровня печеночной репопуляции.

Многие исследователи для лечения ЦП предлагают использовать фетальные (полученные из абортивных плодов) СК [14, 19, 31].

Некоторыми авторами доказан также положительный эффект аллогенной трансплантации фетальных гепатоцитов без применения иммуносупрессивной терапии [14, 31]. Так, по данным Ж.А. Доскалиева [3], применение фетальных СК в комплексном лечении больных ЦП после второй трансплантации приводит к улучшению качества их жизни. Индекс качества жизни увеличивался на 29%, индекс тяжести болезни снижался на 42,5%. После третьей трансплантации отмечали уменьшение клинических проявлений заболевания: астенического, болевого, диспепсических растройств, кровоточивости тканей, желтушности кожных покровов, энцефалопатии, асцита, а также улучшение лабораторных показателей крови и данных ультразвукового и допплерографического исследований, проведенных в динамике лечения в течение года [3].

А.Я. Величко [2] в своих исследованиях обнаружил, что использование в комплексном лечении больных ЦП фетальных СК приводило к полному исчезновению асцитического синдрома к 3-му месяцу у 16,7% больных с незначительным и умеренным асцитом. У 43,3% больных с выраженным асцитом обратное развитие этого синдрома было зарегистрировано только к 6-му месяцу лечения. Интересным результатом в исследованиях автора явилось также уменьшение у наблюдаемых больных диуретикорезистентного асцита.

Некоторыми исследователями успешно была проведена трансплантация гепатоцитов в селезенку [3]. При этом отмечено размножение гепатоцитов в пульпе селезенки у крыс с тяжелой интоксикацией D-галактозамином, было достигнуто значительное увеличение выживаемости животных.

Благоприятные результаты были получены при трансплантации гепатоцитов в пульпу селезенки, что также приводило к их приживлению и нормальному функционированию [28]. Установлено, что большая часть гепатоцитов, трансплантированных в селезенку, перемещается в печень. Тем не менее оставшиеся в селезенке клетки выживают, пролиферируют и функционируют. Имеет место «гепатизация» селезенки, развивающаяся после трансплантации гепатоцитов. Через 2-3 мес трансплантированные в селезенку клетки печени организовывались в тяжи, розетки и псевдоацинусы В трансплантированных гепатоцитах при электронной микроскопии отмечалось наличие характерных органелл, были обнаружены гликоген, альбумин, глюкозо-6-фосфат дегидрогеназа и ферменты уреазного цикла. Метаболические исследования показали восстановление уровня мочевины в крови, глюкуронизацию билирубина, а также секрецию альбумина.

Для лечения экспериментального ЦП некоторые авторы применяли трансплантацию ксеногенных гепатоцитов. Подопытным животным (крысам) в пульпу селезенки вводили свиные гепатоциты. Донорские гепатоциты обнаруживали в печени через 50 дней после трансплантации. При биохимическом анализе крови регистрировали появление свиного альбумина. Результаты исследований свидетельствовали о восстановлении метаболической функции крови. Исследователи также показали, что уровень синтеза ДНК в гепатоцитах, пересаженных в селезенку, был выше, чем в клетках печени реципиента [29].

Последние исследования показывают, что условия портального кровоснабжения гепатоцитов, пересаженных в селезенку, могут способствовать начальному гепатоцеллюлярному дисморфогенезу, что облегчает приживление клеток и пролиферацию в ранние сроки. Трансплантированные клетки могут обнаруживаться в легких, что может потенциально вызывать серьезные осложнения [17].

Внутриселезеночная трансплантация в ряде наблюдений сопровождается осложнениями, такими как инфаркт селезенки, периспленит, тромбоз воротной вены, транзиторная портальная гипертензия и др. [28].

Как указано выше, для пересадки СК при ЦП используют различные зоны. Брюшная полость при этом считается некоторыми авторами наиболее подходящей вследствие возможности введения большого объема ткани, доступности применения микроносителей. Такой способ не лишен ряда недостатков. Интраперитонеальная трансплантация свободной взвеси клеток приводит в большинстве случаев к их гибели, поэтому была разработана технология прикрепления донорских клеток к носителям. Последние позволяют подтверждать не только выживание пересаженных клеток, но и их участие в метаболических процессах [29].

Трансплантация гепатоцитов под кожу является наиболее простым способом введения донорского материала, он лишен осложнений, которые возможны при внутриорганном введении клеток. Этот способ введения изолированных гепатоцитов целесообразно использовать при лечении хронических заболеваниях печени [10]. Разновидностью подкожного введения изолированных гепатоцитов является имплантация под влагалище прямой мышцы живота клеток, полученных от 9-17-недельных плодов человека с целью коррекции врожденных нарушений обмена [14].

Исследованиями некоторых авторов показана дифференцировка в функционирующие гепатоциты in vitro и in vivo человеческих стромальных СК жировой ткани [20].

Хотя трансплантация гепатоцитов под кожу технически проста, потенциальное пространство жировой прослойки для неоорганогенеза невелико. По данным других авторов, после трансплантации СК в дорсальную жировую прослойку гепатоциты быстро организуются и продолжают проявлять характерные фенотипические свойства [22].

Таким образом, приведенные данные экспериментальных и клинических исследований показывают перспективные возможности использования стволовых клеток в лечении больных циррозом печени. Однако, несмотря на имеющиеся в этой области достижения, многие вопросы, касающиеся обеспечения оптимальных условий для роста, дифференцировки стволовых клеток, а также способов их более эффективного приживления полностью не решены и находятся на стадии дальнейшего изучения.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail