Перспективы применения клеточной технологии в экстренной медицине

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКСТРЕННОЙ МЕДИЦИНЕ

А.М.ХАДЖИБАЕВ, М.Д.УРАЗМЕТОВА, Р.К.АХМЕДОВА, А.Д.ФАЯЗОВ, Д.А.ДЖАБРИЕВ

Perspectives of application of cellular technology in emergency medicine

A.M.KHADJIBAEV, M.D.URASMETOVA, R.K.AHMEDOVA, A.D.FAYASOV, D.A.DJABRIEV

Республиканский научный центр экстренной мелииинской помощи

Приводятся результаты экспериментально-клинических исследований по применению культивируемых аллофибробластов (КАФ) при закрытии дефектов кожи у ожоговых больных и экспериментальных исследований трансплантации изолированных гепатоиитов новорожденных ягнят (ИГНЯ) на модели острой печеночной недостаточности, проводимых в РНЦЭМП в последнее десятилетие. Учитывая, что теоретически современные достижения клеточной биологии и регенеративной медицины могут решить проблемы дефицита пластического материала, рекомендуется проведение клинических исследований и разработок по широкому использованию КАФ и ИГНЯ.

There have been led the results on experimental clinic investigations about the application of cultivated allofibreblasts (CAF) in closing skin defects at burned patients and experimental investigations of transplantation of isolated hepatocits of newborn lambs (IHNL) on a model of acute hepatic deficiency, conducted at RSCEM over the last 10 years. Taking into account, that theoretically modern achievments of cellular biology and regenerative medicine can settle problems of deficit of plastic material, it is recommended a conducting of clinic investigations and working outs on a wide using of CAF and IHNL.

Методы восстановительного лечения необратимо поврежденных органов путем трансплантации донорских органов и клеток в ХХ веке получили дальнейшее развитие. Признанием огромной роли трансплантации стало присуждение в 1990 г. Нобелевской премии в области медицины двум врачам-исследователям: E.D.Thomas - за разработку и внедрение трансплантации клеток костного мозга и G.Murray - за разработку и внедрение пересадок почек в клиническую практику.

В последнее десятилетие приоритетное значение получило развитие нового направления клеточной и тканевой трансплантологии - применение эмбрио-фетоплацентарного комплекса (ЭФПК) при длительно текуших заболеваниях, нарушениях обмена вешеств при различных патологических состояниях человека [7]. Этому способствовали повсеместно усиливаюшийся дефицит донорских органов и высокая себестоимость трансплантации, опасность развития осложнений, высокий процент инвалидизации и гибели больных от хронических заболеваний жизненно важных органов.

Благодаря клеточной терапии появилась возможность возмешения отсутствуюших клонов специализированных клеток в поврежденных органах, увеличения пула функционируюших клеток и активации собственного резерва регенерации и пролиферации в сохранившихся клетках поврежденного органа.

Клеточная трансплантация имеет ряд преимушеств перед органной трансплантацией. Клеточная трансплантация более безопасный и менее дорогой метод, который позволяет использовать слабые иммуносупрессивные препараты либо полностью отказаться от них.

Применение специализированных клеток из растуших органов в клинике внутренних болезней дальнейший этап развития метода тканевой терапии. Он осушествляется

путем трансплантации донорских клеток в определенные участки тканей поврежденных органов, а также путем дистанционного управления процессами регенерации и пролиферации в поврежденных органах за счет временного размещения донорских клеток в экстракорпоральном контуре перфузионных систем, осуществляющих инкубацию донорских клеток в потоке крови или плазмы больного (клеток печени, селезенки и т. д.).

Первоначально возможности клеточной трансплантации стали изучаться при разработке нетрадиционных методов лечения инсулинозависимого сахарного диабета, ряда дегенеративных заболеваний центральной нервной системы, болезни Паркинсона [11, 16, 17, 21].

В Узбекистане трансплантология и трансплантационная иммунология стали развиваться под руководством академика У. А. Арипова. Организация Проблемной научно-исследовательской лаборатории по преодолению тканевой несовместимости при пересадке органов и тканей, центра пересадки почки с лабораторией гемодиализа позволили в 1972 г. выполнить первую пересадку почки больному. В 1990 г. был разработан и внедрен в клиническую практику метод трансплантации островковых клеток поджелудочной железы каракулевых ягнят больным с сахарным диабетом (У .А. Арипов, К.Г. Уразметов, Б.Ф. Исламов).

Новым направлением клеточной технологии в Узбекистане явилась разработка методов получения культивированных аллофибробластов (КАФ) и применение их при лечении ожоговых больных. На данную технологию получен патент РУз, изданы методические рекомендации по лечению ожоговых больных [8].

Известно, что в современной комбустиологии одной

A.M.Xaджибaeв, M.Л.Уpaзмeтoвa, P.K.Axмeдoвa, A.Л.Фaязoв, Л.A.Лжaбpиeв

из caмыx aктyaльныx и couиaльнo знaчимыx ocтaeтcя пpoблeмa быcтpoгo вoccтaнoвлeния oбшиpныx и глyбoкиx пoвpeждeний кoжныx пoкpoвoв, вoзникaюшиx в peзyльтaтe oжoгoв. ^и пpимeнeнии ayтoдepмoплacтики cпeuиaлиcты cтaлкивaютcя c дeфиuитoм дoнopcкoй ayтoкoжи, ocoбeннo пpи oбшиpныx oжoгax [S, 10].

В клиничecкoй пpaктикe был paзpaбoтaн мeтoд тpaнcплaнтauии KAФ. Meтoд включaл пoлyчeниe пepвичнoй кyльтypы эмбpиoнaльныx aллoгeнныx фибpoблacтoв c пocлeдyюшим нaлoжeниeм клeтoчнoй взвecи нa paнeвyю пoвepxнocть или в ячeйки пepфopиpoвaнныx ayтoлocкyткoв кoжи - ceтчaтoгo ayтoтpaнcплaнтaтa [В, 1З].

Пpимeнeниe тpaнcплaнтauии KAФ в oжoгoвoм oтдeлeнии PHUЭMП M3 РУз дaлo пoлoжитeльныe peзyльтaты. Пpи лeчeнии 1 S0 бoльныx c тepмичecкими oжoгaми III Б и IV cтeпeни плoшaдью бoлee 20%, пepecaдкa KAФ пpи ayтoдepмoплacтикe cпocoбcтвoвaлa ycкopeнию зaживлeния пepфopиpoвaнныx лocкyткoв кoжи в ячeйкax и мeжлocкyткoвыx пpocтpaнcтвax [4, б], и в ueлoм yлyчшeнию peзyльтaтoв xиpypгичecкoгo лeчeния бoльныx. Этo дocтигaeтcя блaгoдapя cмeнe дeгeнepaтивнo-вocпaлитeльнoгo типa uитoгpaмм paнeвыx пoвepxнocтeй нa вocпaлитeльнo-peгeнepaтивный, yмeньшeнию микpoбнoгo зaгpязнeния paн [2, б, 1 З] и в пoлoжитeльнoм влиянии МФ нa ocнoвныe пoкaзaтeли иммyннoгo cтaтyca oжoгoвыx бoльныx [2, 9, 12, 14].

Извecтнo, чтo внeклeтoчный мaтpикc paны фopмиpyeтcя из cгycткoв кpoви. Элeмeнты внeклeтoчнoгo мaтpикca cтимyлиpyют ^e^^ yчacтвyюшиe в вoccтaнoвлeнии кoжныx пoкpoвoв, в peзyльтaтe кoтopoгo cинтeзиpyютcя paзличныe aктивныe вeшecтвa (фaктopы pocтa, paзличныe uитoкины), пoлoжитeльнo влияюшиe нa пpouecc зaживлeния. Элeмeнты внeклeтoчнoгo мaтpикca cинтeзиpyютcя в paнeвoй пoвepxнocти вceми типaми клeтoк, oднaкo нaибoльшyю poль в этом пpouecce игpaют фибpoблacты. Уcкopeниe зaживлeния paн пpи внeceнии cycпeнзии фибpoблacтoв cвязaнo c тeм, что кpoмe кoллaгeнa I типa, фибpoблacты cинтeзиpyют и вeшecтвa (FGF, TGF и дpyгиe uитoкины), cтимyлиpyюшиe ^к мигpauию кpaeвыx кepaтинouитoв, тaк и иx пpoлифepauию. Cинтeз этиx элeмeнтoв oпpeдeляeт пoлoжитeльный эффeкт зaживлeния paн [З, S].

Эти œe внeклeтoчныe биoлoгичecки aктивныe вeшecтвa oкaзывaют cтимyлиpyюшee влияниe нa иммунную cиcтeмy oжoгoвыx бoльныx, чтo пpивoдит к нopмaлизauии кoличecтвa иммyнoкoмпeтeнтныx клeтoк, иx cooтнoшeний и фyнкuиoнaльнoй aктивнocти. Иccлeдoвaниe иммyннoгo cтaтyca пpи oжoгoвoй бoлeзни и в пpouecce тpaнcплaнтauии KAФ пoзвoляeт oueнить эффeктивнocть иx пpимeнeния [12-14].

Пpoвeдeнныe иccлeдoвaния пoкaзaли клиничecкyю и экoнoмичecкyю эффeктивнocть paзpaбoтaннoгo нaми cпocoбa лeчeния oжoгoвыx paн. Пpимeнeниe ^Ф пoзвoляeт peшaть пpoблeмy дeфиuитa дoнopcкиx pecypcoв пpи oбшиpныx тepмичecкиx пopaжeнияx кoжныx пoкpoвoв, знaчитeльнo улучшить кaчecтвo лeчeния и coкpaтить cpoки пpeбывaния бoльныx в cтauиoнape. Пoлoжитeльныe peзyльтaты тpaнcплaнтauии KAФ пpи лeчeнии oжoгoв пoзвoляют peкoмeндoвaть

дaнный мeтoд для шиpoкoгo пpимeнeния в кoмбycтиoлoгии [б, 1З].

Лpyгим вaжным paздeлoм клeтoчнoй тexнoлoгии являeтcя paзpaбoткa мeтoдoв пoлyчeния изoлиpoвaнныx гeпaтouитoв и пpимeнeниe иx в лeчeнии экcпepимeнтaльнoй ocтpoй пeчeнoчнoй нeдocтaтoчнocти, лeчeниe кoтopoй ocтaeтcя aктyaльнoй пpoблeмoй вo вceм миpe.

Eжeгoднo в paзвитыx cтpaнax пpиблизитeльнo 2б тыc. из З млн бoльныx c xpoничecкими зaбoлeвaниями пeчeни yмиpaют oт нeдocтaтoчнocти и uиppoзa пeчeни. Ocтpaя пeчeнoчнaя нeдocтaтoчнocть (OПH) xapaктepизyeтcя ycкopeнным тeчeниeм c paзвитиeм в кpaтчaйшиe cpoки тepминaльнoгo cocтoяния. Лeтaльнocть пpи OПH cocтaвляeт 6S-BS% [1S, 19]. Ocнoвнaя пpичинa cмepти этиx бoльныx - пpoгpeccиpyюший oтeк мoзгa. Tpaнcплaнтauия пeчeни нe нaшлa шиpoкoгo пpимeнeния в cвязи c дeфиuитoм дoнopcкoгo мaтepиaлa, a тaкжe из-зa тяжecти xиpypгичecкoй oпepauии, пpoдoлжaюшeйcя бoлee В-10 чacoв. Пpи фyльминaнтнoй нeдocтaтoчнocти пeчeни глaвнoй пpoблeмoй являeтcя «opee гибeль гeпaтouитoв, чeм peгeнepauия выжившиx клeтoк пeчeни. Bce этo в coвoкyпнocти зacтaвляeт иccлeдoвaтeлeй иcкaть aльтepнaтивныe cпocoбы лeчeния пeчeнoчнoй нeдocтaтoчнocти.

^иниипы, нa ocнoвaнии кoтopыx cлeдyeт пpoвoдить клиничecкyю тpaнcплaнтauию гeпaтouитoв, были oпpeдeлeны eшe двaдuaть лeт нaзaд. Пpи ocтpoй пeчeнoчнoй нeдocтaтoчнocти тpaнcплaнтauия гeпaтouитoв мoжeт cтaть кaк caмocтoятeльнoй лeчeбнoй пpoueдypoй, тaк и пoдгoтoвитeльным этaпoм для дaльнeйшeй opтoтoпичecкoй тpaнcплaнтauии пeчeни. 3a двaдuaтилeтний пepиoд в миpe в клиникe былo пpoвeдeнo 78 aллoтpaнcплaнтauий чeлoвeчecкиx гeпaтouитoв: пpи ocтpoй пeчeнoчнoй нeдocтaтoчнocти -y З7, пpи xpoничecкoй пeчeнoчнoй нeдocтaтoчнocти - y 20, пpи мeтaбoличecкиx нapyшeнияx пeчeни y дeтeй - y 21 [10, 18, 20, 21].

Cepьeзным oгpaничeниeм для пpимeнeния изoлиpoвaнныx гeпaтouитoв в клиникe являeтcя вoзмoжнocть зapaжeния пauиeнтoв виpycными инфeкuиями, a глaвным пpeпятcтвиeм - мacca пepecaживaeмыx клeтoк, кoтopaя дoлжнa пpeвышaть 10% oт мaccы opгaнa. В экcпepимeнтaльныx paбoтax былa дoкaзaнa пepcпeктивнocть пepecaдки бoлee 10%-нoй мaccы клeтoк в бpюшнyю пoлocть кpыcaм.

Пepвичныe изoлиpoвaнныe чeлoвeчecкиe гeпaтouиты - лучший иcтoчник пeчeнoчнoй ткaни для клeтoчнoй тepaпии пeчeни. Глaвными нeдocтaткaми изoлиpoвaнныx чeлoвeчecкиx гeпaтouитoв являeтcя тpyднocть идeнтификauии дoнopcкoй чeлoвeчecкoй пeчeни и oтcyтcтвиe cтaндapтизиpoвaннoгo мeтoдa изoляuии и coxpaнeния клeтoк. C ueлью бoлee шиpoкoгo иcпoльзoвaния дaннoгo видa лeчeния cтaли иcкaть дpyгиe мaтepиaлы, пpигoдныe для тpaнcплaнтauии. Былo нaйдeнo, чтo иcтoчникaми клeтoк мoгyт быть эмбpиoнaльныe (фeтaльныe) гeпaтouиты плoдoв чeлoвeкa и пopocят. Пoлoжитeльнoй cтopoнoй пepecaдки фeтaльныx гeпaтouитoв являeтcя выcoкaя эффeктивнocть мaлыx дoз и мaлaя cтeпeнь иммyнoлoгичecкoй нecoвмecтимocти вcлeдcтвиe

Becтник экcтpeннoй мeдиuины, 1, 2009

WWW.STA.UZ

7З

Перспективы применения клеточной технологии в экстренной медицине

неполноценности антигенного формирования печеночных клеток. Эмбриональные гепатоциты характеризуются некоторыми особенностями, которые делают их потенциально подходящими в качестве донорских клеток. В отличие от взрослых гепатоцитов, эмбриональные обладают более выраженными пролиферативными свойствами, что может облегчить приживление и распространение пересаженных клеточных популяций.

Для лечения печеночной недостаточности в эксперименте нами разработан метод трансплантации изолированных гепатоцитов новорожденных ягнят (ИГНЯ), которые, обладая свойствами универсального донора, не вызывают реакции отторжения. В эксперименте разрабатывались методы получения различных видов изолированных гепатоцитов новорожденных крысят и ягнят. Проведена сравнительная оценка их жизнеспособности, морфологических особенностей и влияния на клинико-биохимические и иммунологические показатели при лечении острой печеночной недостаточности у животных [1].

Трансплантация ИГНЯ животным с острой печеночной недостаточностью способствовала снижению летальности, увеличению выживаемости и продолжительности жизни. Положительный эффект, по-видимому, объясняется результатом действия гепатотрофных факторов и таких функций гепатоцитов, как синтез альбумина, желчеобразование и синтез мочевины.

На основании изучения иммунологических показателей при острой печеночной недостаточности в иммунной системе экспериментальных животных были выявлены значительные изменения, которые сопровождались количественным и функциональным Т-клеточным дефицитом и нарушениями процесса иммунорегуляции, отражавшими нарастание процесса интоксикации организма животных при развивающемся поражении печени.

Результатом применения трансплантации ИГНЯ явилась тенденция к нормализации изучаемых иммунологических параметров. Этот факт указывает на важную патогенетическую роль иммунных механизмов в развитии и прогрессировании изменений в организме при печеночной недостаточности. Результаты наших исследований согласуются с данными клинических наблюдений за больными с патологией печени [1,21]. Трансплантация ИГНЯ является эффективным методом лечения острой печеночной недостаточности, который можно рекомендовть для дальнейшего изучения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акзамов A.A., Уразметова M.Ä., Халжибаев A.M. Трансплантация изолированных гепатоцитов при остром поражении печени в эксперименте. Мед журн Узбекистана 2004; 6: 50-53.

2. Ахмелова Р.К., Миркамалова А.И., Уразметова M.Ä. и лр. Влияние трансплантации аллогенных

фибробластов на иммунный статус при ожоговой болезни. Инфекция иммунитет и фармакология 2005; 5: 11-14.

3. Блинов М.И., Парамонов Б.А., Кухарева и лр. Влияние фибробластов, коллагена и ламинина на процесс заживления ран после срезания расщепленных кожных лоскутов у крыс. Бюл экспер биол и мед 1997; 124 (8): 229-232.

4. Лжабриев Л.А., Уразметова М.Л., Камилов У.Р. и лр. Динамика цитологической картины ожоговых ран при пересадке культивированных аллофибробластов. Инфекция иммунитет и фармакология 2005; 5: 27-29.

5. Кузнецов Н.М., Мазка О.Н., Шанина А.Н. и лр. Применение культивированных клеток для закрытия дефектов кожи. Новые методы лечения ожогов с использованием культивируемых клеток кожи. Саратов 1998; 20-24.

6. Мамалалиев Ш.Х., Уразметова М.Л., Ахмелова Р.К. и лр. Процесс заживления ожоговой раны у крыс при трансплантации культивированных аллофибробластов. Журн теорет и клин мед 2006; 1: 16-20.

7. Онишенко Н.А. Клеточная технология и современная

медицина. Новости дня 2008; 23 янв.

8. Уразметова М.Л., Шек А.А. Способ лечения ожогов и ран. Патент Р Уз H 4995 - Ташкент 1998.

9. Уразметова М.Л., Алимов Р.А., Ахмелова Р.К. и лр. Количественные и функциональные особенности иммунного статуса при ожоговой болезни. Инфекция иммунитет и фармакология 2005; 4: 6669.

10. Фаязов А.Л. Современные взгляды на тактику лечения термических поражений. Узбекистон хирургияси 2003; 4: 58-61.

11. Фетальные клетки печени как источник клеточного материала для лечения пороков развития перинатальной тканевой инженерии. По материалам Tissue End 2004; 10 (5): 723-735.

12. Халжибаев А.М., Уразметова М.Л., Миркамалова А.И. и лр. Иммунный статус больных с ожоговой болезнью при трансплантации культивированных аллофибробластов. Мед иммунол СПб 2006; 8 (23): 392-393.

13. Халжибаев А.М., Алимов Р.А., Уразметова М.Л. и соавт. Наш опыт применения культивированных аллогенных фибробластов в лечении больных с пограничными и глубокими ожогами. Хирургия Узбекистана 2008; 1: 72-74.

14. Халжибаев А.М.,Уразметова М.Л., Ахмелова Р.К. Влияние трансплантации аллогенных фибробластов на функциональную активность Т-клеточного иммунитета при ожоговой болезни. Инфекция иммунитет и фармакология 2006; 3: 55-57.

15. Шиманко И.И., Мусселиус С.Г. Острая печеночная недостаточность. М Медицина 1993; 288.

16. Шумаков В.И., Блюмкин В.Н. Трансплантация

А.М.Хаджибаев, М.Д.Уразметова, Р.К.Ахмедова, А.Д.Фаязов, Д.А.Джабриев

0CTp0BK0Bbix KAeTOK noAœeAyAOHHOH œeëeçbi. M

KaHOH 1995; 382.

17. flpèëèH A.A. OcHOBb HMMyHOAorèH. M 2001; 345.

18. Habib A., Wendy M.B., Douglas M.H. Long-Term management of cirrhosis Appropriate supportive care is both critical and difficult. Postgraduate Medicine 03.01.2001.

19. Reis S. Bioartificial liver. Acta Medica Portuguesa 1998; 1 (14): 359-363.

20. Strain A.J., Crosby H.A., Nijjar S. et al. Human Liver-Derived stem cells. Semin Liver Dis 2003; 23(4): 373384.

21. Strom S.C., Fisher R.A., Thompson M.T. et al. Hepatocyte transplantation as a bridge to orthotopic liver transplantation in terminal liver failure: Transplantation 1997; 63: 559-569.

¥ужайра технологияларини шошилинч тиббиётда цуллаш истицболлари

А.М.Хаджибаев, М.Д.Уразметова, Р.К.Ахмедова,

А.Д.Фаязов, Д.А.Джабриев Республика шошилинч тиббий ёрдам илмий маркази Куйган касалларнинг тери дефектини бекитишда устирилган аллофибробластларни (УАФ) клиникада ва уткир жигар етишмовчилигининг моделида янги турилган кузиларнинг ажратилган гепатоцитларини (ЯТК.ФГ) тажрибада ох,ирги 10 йил давамида к,уллаш натижалари келтирилган. Хужайра биологиясининг ва регенератив тиббиётнинг замонавий ютуклари пластик материаллар танкислиги муаммоларини ечишга кодирлигини х,исобга олиб, УАФ ва ЯТ£ФГни клиник текширувлардан утказиш ва кенг куллаш тавсия килинган.

Вестник экстренной медицины, 1, 2009

WWW.STA.UZ

75