Способ лечения терминальной ишемии конечностей
Владельцы патента RU 2369399:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова (RU)
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения терминальной ишемии конечностей атеросклеротического и диабетического генеза. Способ заключается в проведении клеточной терапии. В результате экспериментальных исследований предлагается выбранную дозу клеток, известных для лечения ишемии конечностей, разделить на две половины. Одну половину дозы вводят внутримышечно, другую - внутриартериально. Такая доставка клеток обеспечивает оптимальные условия для восстановления кровообращения в конечности. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области медицины, в частности к сосудистой хирургии, гематологии, и может быть использовано для лечения терминальной ишемии конечностей атеросклеротического и диабетического генеза.
Известен способ консервативного лечения облитерирующих заболеваний нижних конечностей, включающий назначение антиагрегантов, сосудорасширяющих, противовоспалительных и обезболивающих средств (Герасимов В.Б. Сосудистые заболевания нижних конечностей. М.: Медицина, 2001).
Прогноз критической ишемии (предгангрены) неблагоприятный вне зависимости от первичного заболевания. Как отмечают авторы, обычная медикаментозная терапия критической ишемии (предгангрены) необходима, но малоэффективна.
Известен способ хирургического лечения.
Реконструктивные операции на ишемизированных сосудах не всегда возможны из-за высокого риска возникновения осложнений, связанных с сопутствующими заболеваниями (особенно в пожилом возрасте), или технически невозможны вследствие многоуровневого поражения сосудов. Поэтому нередко критическая ишемия приводит к ампутации конечности, которая наряду с тяжелой инвалидизацией служит причиной летальных исходов (по разным данным) у 7-20% больных.
Известен способ восстановления кровообращения в ишемизированной конечности, направленный на инициацию ангиогенеза посредством клеточной терапии, клеточной генотерапии и пептидной терапии (Берсенев А.В. Аутогенная трансплантация клеток при ишемии нижних конечностей в клинике. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2005; 1: 40-43).
Клеточная терапия имеет ряд преимуществ перед гено- и пептидной терапией. Во-первых, своей физиологичностью, ибо только клетка обладает уникальным сбалансированным уровнем генной экспрессии и оптимальным для очага альтерации уровнем секреции факторов роста. Во-вторых, отсутствием при аутологичной трансплантации риска иммунных реакций, нередких при введении генных конструкций и рекомбинантных факторов роста (Берсенев А.В. Клеточная трансплантология - история, современное состояние и перспективы. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2005).
Однако клеточная терапия терминальной ишемии мононуклеарной фракцией аутологичного костного мозга, как наиболее часто используемого клеточного материала (Higashi Y. et al. Autologous bone-marrow mononuclear cell implantation improves endothelium depondent vasodilatation in patient with limb ischemia. Circ. 2004; 109:1215-8), также не лишена недостатков. Наравне с положительными результатами описаны отрицательные (усиление болей) результаты или отсутствие динамики.
Мы предположили, что отсутствие в ряде случаев эффекта клеточной терапии терминальной ишемии предопределено методом доставки клеточного материала. Как правило, клетки доставляются посредством множественных (не менее 40) инъекций в ишемизированные мышцы. Столь избирательный метод введения клеток может таить в себе два эффекта, лимитирующих его эффективность. Во-первых, ограничение артериогенеза, инициируемого моноцитами и развивающегося вне зоны ишемии (Simons M., Ware A. Therapeutic angiogenesis in cardiovascular disease. Nat. Rev. Drug Disc. 2003: 11(2):863-72). Во-вторых, ограничение VEGF зависимой пролиферации эндотелиоцитов и трансплантированных их предшественников, а значит ангио- и васкулогенеза, детерминированной рН среды и концентрацией фактора роста, определяемой состоянием мышечных клеток (очага), его секретирующих. В этом контексте представилось обоснованным провести сравнительную оценку разных методов доставки клеток с целью повысить эффективность клеточной терапии.
Цель изобретения - повышение эффективности лечения заболевания.
Цель достигается путем введения в область поражения клеток, причем половину материала вводят местно (подкожно), а другую половину - внутриартериально.
На чертеже представлена динамика нарастания удельной площади микроциркуляторного русла в зависимости от метода введения клеточного материала.
А - ангиография бедренной артерии интактной крысы и опытной или контрольной.
Б - ангиография бедренной артерии на 10 сутки крыс всех трех подгрупп (1, 2, 3) опытной группы.
В - ангиография бедренной артерии на 30 сутки крыс всех трех подгрупп (1, 2, 3) опытной группы.
Способ реализуется следующим образом.
Крысам линии Вистар на сутки после лигирования бедренной артерии трансплантировали 4×106 клеток мононуклеарной фракции сингенного костного мозга в объеме 200 мкл забуференного 0,9% раствора натрия хлорида. 100 мкл суспезии были введены внутриартериально (в центральный конец лигированной артерии и 100 внутримышечно в зону ишемии (10 инъекций × 10 мкл).
Подобный комбинированный метод доставки клеточного материала, как мы полагаем, выгодно отличается от чисто внутримышечного введения. Во-первых, обеспечивается доставка моноцитов, как вероятных индукторов артериогенеза, в очаг ишемии и, что существенно, за его пределы. Во-вторых, минимизируется риск гибели трансплантированных клеток непосредственно в очаге ишемии. В-третьих, за счет включения перицитов, как продуцентов УЕСР, дублируется продукция фактора роста эндотелиоцитов, обеспечивающая необходимый пролиферативный потенциал эндотелиоцитов и их костномозговых предшественников. В конечном итоге формируются оптимальные условия для артерио-, ангио- и васкулогенеза в ишемизированной конечности.
С целью экспериментального подтверждения этого положения была выполнена данная работа.
Материал и методы исследования
Эксперименты выполнены на самках крыс Вистар массой 250-260 г из питомника «Рапполово» АМН. Животные в зависимости от метода введения клеток были разделены на три подгруппы. Крысам первой подгруппы клетки вводили внутримышечно (10 инъекций × 20 мкл), второй - внутриартериально (в центральный конец лигированной бедренной артерии, 200 мкл), третьей - внутримышечно (5 инъекций × 20 мкл) и внутриартериально (100 мкл). Животных контрольной группы подвергали аналогичным вмешательствам, исключая введение клеток. Им вводили забуференный 0.95% раствор натрия хлорида методами и в объемах, аналогичных таковым в опытной группе (Таблица).
| Распределение экспериментальных животных | |||
| Группы животных (их число в группе) | Подгруппы животных и их число в подгруппе | ||
| 1 (внутримышечная трансплантация) | 2 (внутриартериальная трансплантация) 1 | 3 (внутримышечная + внутриартериальная трансплантация) | |
| Контрольная (36) | 12 | 12 | 12 |
| Опытная (36) | 12 | 12 | 12 |
В динамике (10, 20, 30 сутки после трансплантации клеток) у 4 животных каждой подгруппы опытной и контрольной групп проводили ангиографию для визуализации кровотока в поврежденной конечности, забирали материал для гистологического исследования.
Динамический анализ избранных показателей (см. чертеж) позволяет сделать следующее заключение.
Перевязка бедренной артерии сопровождается достоверным уменьшением числа коллатералей (А) и функционирующих капилляров. Трансплантация клеток мононуклеарной фракции сингенного костного мозга способствует развитию коллатерального кровообращения и числа капилляров. Степень выраженности артерио- и ангиогенеза зависит от способа введения клеток. Оптимальным способом восстановления кровообращения в ишемизированной конечности является комбинированный способ доставки клеточного материала, объединяющий внутримышечную и внутриартериальную доставку клеток. Комбинированный способ в отличие от чисто внутримышечного и чисто внутриартериального способствует наиболее быстрому (Б) и наиболее выраженному (В) восстановлению коллатерального кровообращения и микроциркуляции.
Число больных, страдающих хроническими облитерирующими заболеваниями артерий, в общей популяции составляет 2-3% от населения в целом. Преобладают больные в возрасте старше 50 лет (более 20%), тогда как пациентов моложе 20 лет менее 5%. В результате проведения Роттердамского исследования (8 тысяч пациентов старше 55 лет) было установлено, что клинические проявления артериальной недостаточности нижних конечностей выявлены у 6,3%, субклинические формы (лодыжечно-плечевой индекс менее 0,9) обнаружены у 19,3%. По данным J. Dormandy, в США и Западной Европе у 6,3 млн лиц после 50 лет выявлена перемежающаяся хромота. Риск ампутации у больных с критической ишемией варьирует от 10 до 40%, а смертность при использовании стандартной терапии составляет около 20% в первый год и от 40 до 70% в течение 5 лет. В настоящее время, несмотря на высокий уровень оказания ангиохирургической помощи, во всем мире остается нерешенной проблема оказания помощи больным с критической ишемией нижних конечностей, не подлежащих реконструктивному оперативному лечению.
Основу предлагаемой лечебной тактики - неоангиогенеза - составляет введение в область ишемии клеток-кандидатов для ангиогенеза.
Способ лечения терминальной ишемии конечностей путем восстановления кровообращения в ишемизированной конечности посредством внутримышечного введения клеток, отличающийся тем, что внутримышечно вводят половину дозы, а другую половину дозы вводят внутриартериально.
