Articol special
Perspective ale celulelor Stem în infarcte miocardice
Perspective de celule stem în infarctul miocardic
José Luis Aceves, * Abel Archundația, * Guillermo Díaz, * Araceli Páez, ** Felipe Masso, ** Martha Alvarado, * Manuel López, * Rocío Aceves, * Carlos Ixcampaj, * Adriana Podul, * Rafael Vilchis, Luis Felipe Montaño ***
* Divizia de chirurgie cardiacă și cardiologie, hematologie, ecocardiografie și medicină nucleară a CNNM 20 noiembrie isssste.
** Celula de laborator de biologie a Institutului Național de cardiologie Ignacio Chávez.
*** Laboratorul de imunologie, Departamentul de Biochimie, Facultatea de Medicină, UNAM.
Rezumat
Infarctul miocardic este principala cauză a insuficienței cardiace congestive în țările industrialidicate. Cardiomioplastia celulară a apărut ca un tratament alternativ în regenerarea țesutului miocardic închis. La modelele animalelor, au fost utilizate linii celulare, cum ar fi cardiomiocitele, myoblast sheetal, celule stem embrionare și celule stem mezenchimale adulte, rezultând o îmbunătățire a funcției ventriculare și scăderea cantității de țesut infat. Primele trei linii de celule au dezavantaje, deoarece sunt alelgenicii și sunt greu de obținut. Celulele stem mezenchimale adulte sunt autologe și pot fi obținute prin aspirarea măduvei osoase sau de circulație periferică, înainte de stimularea cu citokinele (G-CSF). Implantarea la om cu infarctul miocardic recent și vechi au arătat îmbunătățiri similare celor prezentate în modelele animale. Aceste constatări încurajează investigația continuă în mecanismul de diferențiere celulară și de implantare a țesutului miocardic infată.
Cuvinte cheie. Celulă stem. Infarctiile miocardice. Cardiomioplastia celulară.
Rezumat
Infarctul miocardic este principala cauză a insuficienței cardiace și a decesului în țările industrializate. Până în prezent, cardiomioplastia celulară a apărut ca o alternativă în regenerarea infarctelor miocardice. În modelele animale, diferite linii celulare au fost utilizate ca cardiomiocite fetale, mioblaste musculare scheletice, celule stem embrionare și celule stem mezenchimale adulte, cu îmbunătățirea funcției ventriculare și scăderea zonei de țesuturi. Primele trei linii celulare au dezavantaje deoarece sunt alogenene și dificil de obținut. Celulele stem mezenchimale ale adultului sunt autologe și pot fi obținute din măduva osoasă sau circulația periferică stimularea anterioară cu citokine (G-CSF). Implementarea acestor celule la om cu infarcte miocardice recente și antice au arătat îmbunătățiri similare rapoartelor cu modele animale. Aceste constatări încurajează continuarea cercetării clinice și de bază în căutarea unor mecanisme de diferențiere celulară și selectarea căilor de implementare, în țesutul miocardic infarmat.
Cuvinte cheie. Celule stem. Infarcte miocardice. Cardiomioplasty.
Introducere
Infarcturile miocardicale sunt principala cauză a insuficienței cardiace și a decesului în țările industrializate, raportarea a peste 400.000 de cazuri noi pe an în Statele Unite. În multe cazuri, tratamentul farmacologic este insuficient, recurgerea la proceduri de revascularizare, cum ar fi angioplastia cu implantarea dispozitivelor intracorine și a heys aortocrocenpent prin intervenții chirurgicale deschise. Aceste proceduri și-au demonstrat eficacitatea în paliația sau dispariția episoadelor anginei și în îmbunătățirea calității vieții pacienților, totuși, aceste proceduri nu sunt concepute pentru a regenera țesătura rănită de infarct.
acolo este o dezbatere cu privire la capacitatea de cardiomiocit de a se regenera și dacă acest lucru este posibil să fie insuficient în cazurile de infarct largi, deoarece cicatricile secundare la infarct miocardic persistă pe tot parcursul vieții persoanei care a suferit-o, afectând capacitatea sa de a se dezvolta Activitatea sa fizică.2.3 Pe de altă parte, au raportat celule stem multipotențiate ale măduvei osoase la circulația sângelui, la momentul în care persoana suferă de un infarct miocardic, sugerând acest lucru că corpul încearcă să regenereze inima rănită, deși acestea sunt probabil în suma insuficientă la locul de leziune.3 Barbash, într-un model animal, aceasta indică faptul că mai mult de 90% din celulele stem care sunt aplicate prin perfuzie în sângele periferic sunt prinși în patul pulmonar și 5% în splină, ajungând la mai puțin de 5% la țesutul miocardic infarmat, contrastant cu aplicarea celulelor din ventriculul stâng al inimii Mai mult 90% stau în zona rănită.4
În cazul în care cele de mai sus sunt luate în considerare, în acest document analizăm literatura de specialitate cu privire la perspectivele și utilitatea pe care diferitele linii ale celulelor stem mezenchimale au în regenerarea țesutului miocardic infarmat, care în ultimii ani. El are La numit ca ventriculară celulară.
Celulele stem
Explicația celulelor stem poate fi efectuată mai bine în contextul reproducerii umane normale. Odată cu fertilizarea Ovocito, diviziunea celulară cu informații genetice suficiente este inițiată pentru a provoca un făt, aceste celule sunt numite tuttipotențiale.5-7 După mai multe cicluri de divizare, aceste celule tutipotentale diferă formând blastocicularul, ale căror celule centrale au capacitatea de a Originarea diferitelor organe, cu excepția structurilor de nutriție placentă și fătului, la aceste celule sunt numite pluripotențiale.3-7 Specializarea acestor celule provine trei tipuri de linii celulare denominate ca multipodermale, ectodermice și mesodermice, acestea sunt durează în celulele hematopoietice, monocite, condrocite, adipositos, celule endoteliale, musculare etc.3-12
Alexander Frridestein, timp de 30 de ani, au caracterizat celulele stromei măduvei osoase și împreună cu pittengul și Mackay au descris capacitatea mezenchimului celulele stem pentru a se diferenția în țesutul adipos, musculos și osul, discutarea aplicării sale în regenerarea țesuturilor.13,14 Ulterior, mulți cercetători au caracterizat diferitele tipuri de linii celulare și capacitățile lor de diferențiere in vitro și in vivo, descriind plasticitatea celulei stem mezenchimale pentru proliferat, implant în viață țesutul și se diferențiază în mai multe tipuri de celule, promovând astfel posibilitatea de regenerare a țesuturilor rănite.2,16,17
În acest fel, se disting celulele stem multipoficate și adulte, primele pot fi izolate de embrioni și de cordonul ombilical al nou-născuților cu informațiile necesare pentru a proveni un fetus.18-21 Diferiți autori au raportat la pacienții adulți, existența celulelor stem multipotențiate în diferite țesuturi, cum ar fi ficatul, a stat muscularul intestinului neted, subțire și uter, creier și piele, având în vedere că acestea sunt la aceste site-uri care așteaptă moartea celulară prin apop tosul sau rănirea pentru a începe regenerarea celulelor, ele raportează, de asemenea, că există o mare mobilizare a celulelor stem ale măduvei osoase spre circulația sângelui atunci când o vătămare apare într-un organ, presupunând că această mobilizare are intenția de a ajunge la aceste celule Zona deteriorată pentru inițierea regenerării țesutului.17-29
este definită în celula stem multipotențială ca acea celulă nediferențiată care poate prolifera, are capacitatea de a se auto-genereze și de a-și păstra plasticitatea pentru a modula în diferite țesuturi.21 -24
Cardiomioplastia celulară
Cardiomioplastia celulară constă în implantarea celulelor cu capacitatea de a face diferența țesutului unde au fost implantate celulele moarte, regenerarea țesutului deteriorat. Au fost implementate în diferite modele animale, diferite tipuri de celule, cum ar fi cardiomiocitele fetale, mioblastele musculare scheletice, celulele stem multipoficate embrionare și celulele stem multipoficate.15
cardiomiocitele fetale pot supraviețui, prolifera și formează discuri intercalate în Gazdă miocardului, dilatarea atenuantă și disfuncția ventriculară, precum și subțierea țesutului infarmatic, promovarea angiogenezei prin factori cardioprotectorici, cum ar fi factorul de creștere endotelial vascular, totuși, utilizarea acestor celule este limitată prin faptul că este alogenică, precum și prin faptul că acestea sunt dificil de obținut în cantitate suficientă.30-34
Scheletul Mioblastes funcționează ca precursor celular cu capacitatea de a prolifera și forma sincită și, în final, să formeze noi miocite scheletice, dar nu cardiomiocite. În modelele animale, implementarea acestor celule în infarct miocardic a arătat scăderea dilatării și subțierea zonei rănite, îmbunătățind funcția generală a ventriculului stâng. Cu toate acestea, ei au arătat, de asemenea, o stimulare contractuală discordantă cu restul țesutului miocardic, manifestându-și funcția cu focare ventriculară ectopică, sporind astfel riscul de aritmii cardiace.35-42
celulele progeniturale endoteliale locuiesc în Măduvă osoasă, are capacitatea de a produce neovascularizare și sunt eliberate în circulație după infarctul miocardic, au avantajul de a fi autologe și nu necesită imunosupresie.În modelele murine, ei și-au arătat utilitatea în scăderea dimensiunilor infarctului în faza acută, îmbunătățind funcția miocardică, scăderea modificărilor în geometria ventriculară și remodelarea. Foarte puține celule sunt capabile să se diferențieze în cardiomiocite, astfel încât funcția sa de promovare a neovascularizării este foarte utilă la infarcturi cu țesut rezidual viabil.43-52
Celulele stem embrionare se găsesc în măduva osoasă și în cordonul ombilical de nou-născuți, sunt pluripotent, cu capacitatea de a se diferenția în orice tip de celulă a organismului, chiar pentru a forma noi organisme sau fetuși, fiind capabili să obțină din aceste celule embrionare, clone ale speciilor donator, pentru aceasta, este esențială să ia în considerare aspectele etice în implementarea sa. În prezent, este legislativ în întreaga lume și există foarte puține țări în curs de dezvoltare în care aceste celule ar putea fi utilizate în cercetarea umană. În țările dezvoltate, băncile cu cordonul ombilical au inițiat în ultimii ani să fie utilizați numai de către donator la un moment dat în viața lor, în scopuri terapeutice.53-57
Celule stem mezenchimale sunt disponibile în măduva osoasă și în Circulația sanguină periferică este multipotențială, cu capacitatea de a face diferența în țesutul specializat, incluzând cardiomiocitele, celulele endoteliale și celulele musculare netede.58-61 dacă celulele stem autologe mezenchimale sunt utilizate nu folosirea imunosupresoarelor. Implementarea sa în modelele animale a arătat transformarea acestuia în cardiomiocitele funcționale, reducând zona de țesut infarmat, menținând grosimea peretelui ventriculului, reducând remodelarea ventriculară și îmbunătățirea funcției contractile a țesutului deteriorat.62-65
tulpină Celulele obținute din mădurmul osos, cultivate pe matricele miocardice, diferă în cardiomiocite și prin adăugarea de 5-azatidină la cultură, a fost realizată bătăile sincronă a celulelor diferențiate.66.67 Implantarea cardiomiocitelor funcționale este prezentată ca o alternativă interesantă în regenerarea Tesutul miocardic infarcat, cu toate acestea, infrastructura de cultură celulară este necesară și cantitatea de celule care ar putea să nu fie suficientă pentru a acoperi suprafețele largi ale miocardului deteriorat.
Studii clinice
În ultimii ani , cardiomioplastia celulară a fost luată în considerare în regenerarea țesutului miocardic deteriorat de Infart tu; Acest concept constă în înlocuirea sau regenerarea cardiomiocitelor deteriorate prin:
1. Transplantul de celule, care poate fi încercat prin implantarea celulelor stem multipotențial direct în țesutul miocardic rănit, astfel încât acestea să difere în cardiomiocitele funcționale și, de asemenea, să promoveze angiogeneza în zona infarcată.15
2. Mobilizarea celulelor stem la circulația sângelui prin aplicarea citokinelor ca factor de stimulare a coloniilor granulocite (G-CEF) .30
3. Aplicarea locală a factorilor de creștere, cum ar fi factorul de creștere a insulinei și hepatocyte.31
Dovada diferențierii celulelor stem mezenchimale la cardiomiocitele funcționale a fost bine documentată în modelele animale30-64 și la omul prezența cromozomilor și a cardiomiocitelor de Inimile donate ale genului de sex feminin, care au fost implantate la pacienții de sex masculin, care au decedat după nouă luni de a fi transplantate. Cardiomiocitele pozitive la cromozom și au fost detectate în zone rănite prin respingerea imunologică acută, indicând un chemerism al celulelor stem de origine extracardiacă a pacientului receptiv pentru a repara leziunile organului donat, cu aceasta, capacitatea de migrare a acestor celule este demonstrată Miocardul deteriorat, deși acest proces apare la niveluri foarte scăzute.68-70
în topcare-ami Pacienții au fost randomizați pentru a primi celule de măduvă osoasă (BMCS) sau celule progeniturale endoteliale (EPCS). BMC-urile au fost izolate de la 50 ml de aspirație de măduvă osoasă prin centrifugarea gradientului Ficoll. EPC-urile au fost obținute din sângele periferic.
BMC-urile și EPC au fost infuzate de endovascular direct în coronariană, combinând această perfuzie cu angioplastia coronariană, la pacienții cu infarct miocardic recent (cinci zile), îmbunătățind în mod semnificativ fracția de expulzare comparativ la pacienții care nu au fost aplicați la aceste celule. Cele de mai sus sugerează că aceste linii celulare au capacitatea de a crește regenerarea cardiacă.71.74
BMC intracoronare la 60 de pacienți cu infarct acut și le-a comparat cu pacienții care au infuzat placebo, raportează o creștere a fracțiunii de expulzare și o reducere a volumului diastolic al ventriculului rămas în grupul de Pacienții care au primit BMCS.74
Perin57 și TZE75 au folosit un cateter Noga pentru a efectua injectarea celulelor din măduva osoasă (BMCS) în endocardul țesutului infarmatic, ghidat de cartografiere electromecanică, demonstrând îmbunătățirea Perin Fracțiunea de expulzare și volumul diastolic la 14 pacienți cu insuficiență cardiacă ischemică cronică și TZE raportează îmbunătățirea îngroșării sistolice și perfuzia zonei infractoare, la 90 de zile după perfuzia celulară, la opt pacienți cu boală cardiacă ischemică cronică.
STAMM a obținut celule similare autorilor anteriori și le-au injectat direct în miocardul pacienților cu infarct recent (șase s Emanas), combinând implantarea cu procedură de revascularizare deschisă, de asemenea, raportarea îmbunătățirii funcției ventriculare și a scăderii zonei infarctate.76
există controverse cu privire la rezultatele raportate în studiile menționate mai sus, argumentând că clinica de îmbunătățire a pacienților și ventriculul infarmatic a fost, eventual, o consecință a existenței țesutului viabil care sa îmbunătățit cu procedura de revascularizare care a fost efectuată la pacienți și nu în mod corespunzător la diferențierea celulelor stem la cardiomiocitele funcționale.71-76
Archurgia și Aces a stimulat măduva osoasă cu G-CSF pentru a crește eliberarea celulelor stem la circulația periferică, recoltarea acestora prin intermediul unui proces de numire închisă și le-a injectat ulterior în zona miocardului rănit al pacienților cu infarcte antice, cu absența țesutului viabil și a funcției ventriculare deprimate, raportarea îmbunătățirii funcției ventricular la parametrii normali hemodinamici, reducerea zonei infarmat și îmbunătățirea clasei funcționale a pacienților (în cadrul revizuirii în revista medicală Lancet).
Discuție
terapie farmacologică, revascularizare cu intervenționismul Și chirurgia cu inima deschisă au fost un instrument util în tratamentul pacienților cu boală cardiacă ischemică, totuși, în regenerarea țesutului infarcat, ceea ce au contribuit. În ultimii ani, ventriculoplastul celular a apărut ca o modalitate în tratamentul țesutului miocardic infarmatic, folosind diferite tipuri de linii celulare, fiecare cu avantaje și dezavantaje.31-77
Celule embrionare obținute cordonul ombilical este un Alternativa universală, pentru a fi alogene și cu un potențial ridicat de a declanșa un răspuns imunologic al respingerii în receptor. Utilizarea celulelor stem ale adultului care sunt încărcate în diferite organe cum ar fi ficatul, celulele dendritice, țesutul adiposului etc. au inconvenientele de a necesita biopsii tisulare și a culturilor in vitro pentru a promova diferențierea prealabilă cu implantarea sa, sporind riscul de infecție și de costuri de exploatare.16-29
Celulele stem obținute prin aspirația măduvei osoase au un potențial mai bun în utilizarea sa, deoarece acestea pot fi diferențiate direct în țesutul implantat, totuși, au inconvenientele de a solicita un risc foarte invaziv și ridicat de infecție .57.71-76, aceasta poate fi rezolvată prin stimularea eliberării acestor celule din măduva osoasă până la circulația periferică, prin aplicarea citokinelor ca G-CSF și recoltează-le printr-o închisă Procedura aparatelor. Această procedură este standardizată la pacienții cu tulburări hematologice și reprezintă mai puțină invazivitate.
Dovezile raportate în diferite studii pe animale indică faptul că posibilitățile de regenerare a țesutului infarmat de diferitele tipuri de linii celulare, prin diferențierea cardiomiocitelor . Funcțional, sunt viabile și încurajatoare. Rezultatele raportate în ființele umane sugerează posibilități similare, deși până în prezent nu a fost posibil să se arate că există într-adevăr o diferențiere a celulelor implantate cardiomiocitelor funcționale. De asemenea, este posibil ca această îmbunătățire a funcției ventriculare să poată fi atribuită următorilor factori:
1. Mecanica: scăderea stresului asupra peretelui ventricular al zonei încălcate și remodelajului ventricular.30-67
2. Promovarea neoangiogenezei la locul de implantare a celulelor.45,46,52,69
3. Celulele diferențiabile implantate în cardiomiocite funcționale și invadând lipsa infarctului.