В исследовании сообщается, что введение живых или даже мертвых стволовых клеток сердца в поврежденное сердце мышей вызывает острый воспалительный процесс, который, в свою очередь, вызывает реакцию, подобную заживлению ран, для улучшения механических свойств поврежденной области.
По словам Джеффри Молькентина, доктора философии, главного исследователя, директора отдела молекулярной сердечно-сосудистой микробиологии Медицинского центра детской больницы Цинциннати и профессора кафедры молекулярной сердечно-сосудистой микробиологии, опосредованный макрофагальными клетками иммунной системы, вторичный процесс заживления оказал умеренное улучшение сердечной деятельности после сердечного приступа.
Медицинский институт Говарда Хьюза (HHMI).
«Врожденный иммунный ответ резко изменил клеточную активность вокруг поврежденной области сердца, так что оно зажило с более оптимизированным рубцом и улучшенными сократительными свойствами», – сказал Молькентин. «Результаты нашего исследования очень просты и представляют собой важные новые доказательства неурегулированных дебатов в области сердечно-сосудистой медицины."
Новая статья основана на исследовании 2014 года, опубликованном той же исследовательской группой, также в журнале Nature.
Как и в предыдущем исследовании, в настоящей статье показано, что введение c-kit-положительных стволовых клеток сердца в поврежденное сердце в качестве стратегии регенерации кардиомиоцитов не работает. Полученные данные побудили Молькентина и его коллег сделать вывод, что существует необходимость «переоценить текущие запланированные клинические испытания, основанные на клеточной терапии, чтобы спросить, как эта терапия может действительно работать."
Неожиданное открытие
В исследовании использовались два типа стволовых клеток сердца, которые в настоящее время используются в клинических испытаниях: мононуклеарные клетки костного мозга и клетки-предшественники сердца. По мере того, как исследователи проходили процесс тестирования и повторной проверки своих данных в различных условиях, они были удивлены, обнаружив, что в дополнение к двум типам стволовых клеток инъекции мертвых клеток или даже инертного химического вещества, называемого зимозаном, также приносят пользу здоровью. сердце, оптимизируя процесс заживления. Зимозан – это вещество, предназначенное для индукции врожденного иммунного ответа.
Исследователи сообщили, что лечение стволовыми клетками или зимозаном, испытанное в этом исследовании, изменяло ответы иммунных клеток, что значительно снижало образование соединительной ткани внеклеточного матрикса в областях повреждения, а также улучшало механические свойства самого рубца.
Авторы пришли к выводу: «инъецированные сердца вызывали значительно большее изменение пассивной силы по сравнению с увеличением растяжения, профиль, который больше напоминал неповрежденные сердца."
Молькентин и его коллеги также обнаружили, что стволовые клетки и другие терапевтические вещества, такие как зимозан, необходимо вводить непосредственно в сердца, окружающие область инфаркта.
Это контрастирует с большинством прошлых клинических испытаний на людях, в которых из соображений безопасности пациента стволовые клетки просто вводили в систему кровообращения.
«Большинство текущих испытаний также были неправильно спланированы, потому что они вводят клетки в сосудистую сеть», – пояснил Молькентин. «Наши результаты показывают, что введенный материал должен попасть непосредственно в ткань сердца, прилегающую к области инфаркта.
Здесь происходит исцеление, и здесь макрофаги могут творить чудеса."
Исследователи также отметили интересную находку, касающуюся зимозана, химического соединения, которое связывается с выбранными рецепторами распознавания образов, вызывая острый врожденный иммунный ответ. Использование зимозана для лечения поврежденных сердец у мышей привело к несколько большему и более продолжительному воздействию на поврежденные ткани, чем инъекции стволовых клеток или остатков мертвых клеток.
Взгляд в будущее
Молькентин сказал, что он и другие сотрудничающие ученые будут следить за выводами, ища способы усилить целебные свойства стволовых клеток и соединений, которые они тестировали.
Например, рассматривая в данной статье, как стволовые клетки сердца, клеточный мусор и зимозан вызывают острый врожденный иммунный ответ с участием макрофагов, Молькентин объяснил, что они будут проверять теорию, которая использует селективные лечебные свойства макрофагов.
Это включает поляризационные или биологически выстраивающиеся в очередь макрофаги, которые обладают только лечебными свойствами.
По его словам, дальнейшее тестирование этого может быть очень важно с терапевтической точки зрения для разработки будущих стратегий лечения.