Мезенхимные стволовые клетки восстанавливают легкие после острого повреждения

Ученые из Университета Калифорнии в Сан-Франциско (University of California San Francisco) показали, что внутривенное введение мезенхимных стволовых клеток может восстановить функцию эпителиальной ткани легочных альвеол. Для этого была использована новая модель острого повреждения легких ex vivo, которая была получена при введении в них эндотоксина бактерии E. coli (кишечной палочки).

Результаты исследования были доложены на Международной Конференции Американского Торакального Общества (American Thoracic Society; ATS 2010 International Conference) в Новом Орлеане.

Синдром острого повреждения легких – наиболее распространенная причина нарушения работы легких в отделениях интенсивной терапии реанимации, чаще всего вызывающая смерть больного. Этот синдром развивается в результате прямого повреждения легких, например, при аспирации или пневмонии, или при непрямом повреждении, например, при сепсисе или травме. При синдроме острого повреждения легких на рентгенограмме грудной клетки появляются двусторонние диффузные очаги инфильтрации; в крови пациента снижается напряжение кислорода, а в самих легких происходит обширное повреждение тканей. В результате нарушается способность эпителия альвеол реабсорбировать жидкость, скапливающуюся в воздушных пространствах легких. Синдром острого повреждения легких ежегодно развивается у 200 тысяч пациентов в США и, несмотря на активное исследование причин его развития и патофизиологии, от него умирает приблизительно 40% больных. Разработка инновационных методов лечения синдрома острого повреждения легких – одно из ведущих направлений современных исследований.

Ученые из Университета Калифорнии изучили эффективность внутривенного введения мезенхимных стволовых клеток для восстановления эпителия альвеол. Северная Калифорнийская Сеть Доноров Трансплантатов предоставила ученым человеческие легкие, которые не могли быть использованы для трансплантации. В эксперименте было воссоздано поступление в легкие крови (модель перфузируемого легкого) и их вентиляция, что позволило ученым получить стабильное положительное давление воздуха в легких. Затем в среднюю часть правого легкого был введен эндотоксин, что вызывало острое повреждение тканей. Через час после повреждения внутривенно вводились человеческие мезенхимные стволовые клетки (чМСК), полученные из костного мозга здоровых взрослых доноров.

«Мы обнаружили, что внутривенное введение предварительно замороженных аллогенных чМСК эффективно восстанавливало способность эпителия альвеол устранять отек легких после введения эндотоксина E.coli. Для этого мы использовали модель острого повреждения легкого ex vivo, - рассказывает доктор Дже-Ву Ли (Jae-Woo Lee), проводивший данный эксперимент. – Хоуминг чМСК наблюдался преимущественно в зонах повреждения, т.е. клетки выходили из кровотока и поступали непосредственно в зоны повреждения легких».

Предыдущее исследование ученых было посвящено доставке стволовых клеток непосредственно в бронхи. В настоящем исследовании было показано, что внутривенное введение чМСК при лечении синдрома острого повреждения легких столь же эффективно, сколько и интрабронхиальное. Тяжелым больным, которым проводится искусственная вентиляция легких, предпочтительнее выполнять внутривенное введение чМСК, потому что при проведении бронхоскопии могут возникнуть проблемы с оксигенацией и вентиляцией легких. чМСК восстанавливали функцию эпителиальных клеток альвеол, а, значит, и самих легких. Кроме того, было выявлено снижение уровней воспалительных цитокинов в тканях, например, интерлейкина-1 (IL-1), что говорит о подавлении воспаления в альвеолах.

«Результаты нашего исследования показывают, что внутривенный метод введения чМСК является предпочтительным методом введения клеток больным с синдромом острого повреждения легких. Его можно рекомендовать к апробации в клинических исследованиях лечения пациентов с синдромом острой дыхательной недостаточности, от которой умирает до сорока процентов больных, - рассказывает доктор Ли. – Эта работа расширяет представления, полученные в результате нашего предыдущего исследования, где был показан терапевтический потенциал чМСК у больных с острым повреждением легких. Нам необходимо провести дополнительные эксперименты, в том числе оценить влияние чМСК на бактерии, используя модель перфузируемого человеческого легкого. Мы также планируем начать I и II фазы клинических испытаний безопасности и эффективности применения предложенного метода».

По материалам:
American Thoracic Society