Buněčná terapie v kardiologii

Pro záchranu ischemického myokardu a omezení rozsahu nekrózy u pacienta s AIM je zásadní rychlá reperfuze koronární arterie. Metodou volby pro obnovení koronárního průtoku je v dnešní době prováděná perkutánní koronární intervence (PCI) s následnou implantací stentu.

Myokardiální nekróza se naneštěstí začíná rozvíjet velmi časně po okluzi koronární arterie a obvykle dříve, než se podaří dosáhnout reperfuze. To vede ke ztrátě viabilního myokardu, následně nežádoucí remodelaci a dilataci levé komory a v konečném důsledku k poruše kontraktilní funkce u mnoha pacientů. Moderní farmakologie je velmi významným přínosem pro nemocné se systolickou dysfunkcí levé komory po AIM, ale vlastní ireverzibilně poškozenou tkáň pochopitelně nedokáže vyléčit. Velké naděje jsou vkládány do nových léčebných metod používajících transplantace buněk do ireverzibilně poškozené oblasti myokardu.

Výzkumy začaly před několika lety na zvířecích modelech a teprve v posledním období dospěly do stadia umožňujícího aplikovat tyto výsledky v humánní medicíně.

Kmenové buňky (stem cells) jsou jedinečné tím, že mají schopnost sebeobnovy a jsou schopny vytvářet nejméně jeden, někdy řadu specializovaných buněčných typů. Jsou to buňky, které nejsou diferencované, tzn. že v podstatě nevykonávají funkci, která je pro určitou tkáň typická. Kmenové buňky jsou tedy univerzální a předpokládá se, že se pod vlivem různých podnětů aktivují a přemění na buňky typické tkáně. K buněčné terapii lze teoreticky využít několika zdrojů pluripotentních buněk: embryonální kmenové buňky, myoblasty z kosterního svalstva, buňky z kostní dřeně dospělých (ASC – adult stem cells), endotelové progenitorové buňky z cirkulující krve, kmenové buňky z tukové tkáně a kmenové buňky z jaterní tkáně.

Do kategorie kmenových buněk řadíme i tzv. embryonální kmenové buňky (ESC -embryonic stem cells), které jsou odvozeny z časných embryí. Do těchto buněk se vkládají největší naděje, neboť se jedná, svým způsobem, o buňky nejuniverzálnější – mohou z nich vzniknout veškeré tkáně organismu. Vzhledem k tomu, že jsou linie těchto buněk odvozeny z časných stadií embryí a dané embryo jako takové tvorbou linie embryonálních kmenových buněk zanikne, vyvstávají tím značné problémy a otázky zejména etického rázu. Do současné doby byly pro regeneraci myokardu v humánní medicíně zkoušeny pouze skeletální myoblasty a buňky kostní dřeně.

Skeletální myoblasty, tzv. satelitní buňky, jsou již částečně diferencovanými prekurzorovými buňkami v kosterním svalstvu, které se aktivují při hojení poraněného svalstva. Dají se relativně nejsnadněji extrahovat, poměrně jednoduše kultivovat a dobře se usazují i rostou v místě jizvy. Ale vzhledem k tomu, že nejsou zcela identické s kardiomyocyty, dochází zde k elektrické nehomogenitě tkáně a odlišnému šíření i tvorbě elektrických impulzů, z čehož vyplývá zvýšený výskyt závažných komorových arytmií, především komorové tachykardie a fibrilace komor.

Využití humánní buňky z kostní dřeně dospělých je podle současných poznatků pro regeneraci myokardu nejlepší možností. Tyto buňky jsou pluripotentní, mají schopnost diferenciace, která je však limitována. Jsou autologní, odpadají tedy problémy etické a imunologické. Autologní buňky kostní dřeně lze nejlépe odebírat z lopaty kosti kyčelní v lokální anestezii. Jsou zde sice zastoupeny v poměrně malé koncentraci, a proto je nutná jejich další separace. Výhodou je dobré vrůstání do postižené tkáně a nepřítomnost arytmií.

K regeneraci myokardu po AIM je možné autologní buňky z kostní dřeně aplikovat přímou intramyokardiální injekcí do infarktové zóny během bypassové operace. Další možností je transendokardiální aplikace – při katetrizacích pomocí speciálního katétru. Dále transvenózní intramyokardiální aplikace, která využívá speciálních katétrů k injekci buněk do myokardu cestou koronárního sinu. Potom také intravenózní aplikace, kde se předpokládá, že se buňky budou vychytávat v místě proběhlého infarktu. Tato metoda se zatím málo používá.

U nemocných v časné fázi po AIM, léčených primární perkutánní koronární intervencí s implantací stentu, je v současné době experimentálně nejčastěji využívanou technikou implantace kmenových buněk intrakoronární injekcí přímo do infarktové tepny během PCI.

Po odebrání jsou kmenové buňky kultivovány ve výživném roztoku. Další den po odběru jsou buňky dodávané ve vaku v množství zhruba 22 ml, aplikuje se dávka 3 ml po uzavření tepny balonkem v místě stentu. Jedna aplikace s čekáním trvá asi 7 minut, aplikace se 7 – 8krát opakují.

Naše úvodní vylučovací kritéria pacienta pro tuto léčbu

– přítomnost nekardiálního onemocnění výrazně nepříznivě ovlivňující prognózu (malignita, známé závažné chronické onemocnění jater nebo ledvin, chronické respirační insufi cience atd.),- přítomnost další kardiální choroby mimo ICHS (chlopenní vada, kardiomyopatie, konstriktivní perikarditida apod.),- neschopnost trvalé spolupráce (psychiatrický pacient, chronický etylismus apod.).

Naše vstupní kritéria

– první AIM s ST elevacemi (STEMI) v rozmezí 2 až 12 hodin od vzniku bolesti v kterékoli lokalizaci,- věk pacienta do 70 let,- nemoc jedné tepny, resp. bez nutnosti následné intervence na další tepně,- úspěšná PCI infarktové tepny s implantací stentu a výsledným TIMI 3, reziduální stenóza

U všech pacientů, kteří splňují uvedená kritéria, jsou následně odebírány hodnoty CK, CK-B prvních 24 hodin po 6 hodinách. Vrchol CK během prvních 24 hodin musí být >20 *kat/l, přitom podíl CK-MB musí být >8 %.

O následném zařazení do výzkumu rozhoduje výsledek dobutaminové echokardiografi e provedené 3. až 6. den hospitalizace – při průkazu minimálně 2 akinetických segmentů. Současný stav výzkumného projektu, na kterém spolupracuje od února 2004 naše pracoviště s Interní kardioangiologickou klinikou FN u svaté Anny: do studie bylo k 1. 12. 2005 zařazeno 66 osob (61 mužů, 5 žen) ve věku 32 až 69 let, což představuje jeden z největších souborů takto léčených nemocných s AIM na světě. Zatím ovšem zbývá mnoho nevyřešených otázek týkajících se především množství, typu a způsobu podání buněk, časového intervalu od vzniku AIM i možnosti opakování tohoto zákroku. Reálné zhodnocení klinického významu buněčné léčby pak bude možné až po provedení větších randomizovaných studií. Buněčná terapie rozsáhlého AIM je nadějným pokusem o obnovení funkce ireverzibilně poškozeného myokardu.


SOUHRN

Akutní infarkt myokardu (AIM) zůstává stále onemocněním s vysokou časnou i pozdní mortalitou a morbiditou. Proto v posledních letech vzbudily zájem experimentální studie, které ukázaly, že přenos nefrakciovaných buněk kostní dřeně nebo kmenových a progenitorových buněk, odvozených z kostní dřeně do srdce, by mohl podpořit funkční zotavení po AIM – zlepšit kontraktilní funkci levé komory.

SUMMARY

Acute myocardial infarction (AMI) is still a disease with high early and late mortality and morbidity. Therefore, experimental studies showing that the transfer of undifferentiated bone marrow cells, stem cells or progenitor cells to the heart could improve pumping function of the left ventricle and thus promote functional recovery from AMI have got much attention in recent years.


O autorovi: Alena Kučerová, Marcela Weislamplová Radmila Jenyšová, doc. MUDr. Stanislav Janoušek, CSc., prof. MUDr. Jindřich Špinar, CSc. Koronární jednotka, Interní kardiologická klinika, FN Brno Bohunice (alena.ak@post.cz)

Ohodnoťte tento článek!