Стволовые клетки избавят от последствий инсульта

Российские и канадские ученые подтвердили, что трансплантация стволовых клеток грызунам после ишемического инсульта способствует восстановлению нормальных функций головного мозга. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Neuroscience.

Ишемический инсульт, также известный как инфаркт мозга, возникает в результате закупорки сосудов головного мозга. На сегодняшний день данное заболевание является одной из наиболее частых причин инвалидности и смерти в мире. Только в России ежегодно регистрируется более 450 тысяч новых случаев заболевания. Первичная медицинская помощь при инсульте заключается в восстановлении кровоснабжения мозга. В настоящий момент это достигается двумя методами: тромболизисом — растворением тромба под действием вводимого в кровь фермента, или тромоэкстракцией — хирургическое удаление тромба из просвета сосуда. При этом оба способа имеют ряд противопоказаний и эффективны только в течение ограниченного времени. Для тромболизиса терапевтическое окно составляет 4.5-9 часов с момента появления первых симптомов инсульта, для тромбоэкстракции — не более 24 часов. Но даже своевременно принятые меры по восстановлению кровотока и последующая реабилитация пациентов не гарантируют полного излечения. У большинства пациентов, перенесших ишемический инсульт, остается стойкое нарушение неврологических функции.

Врачи сходятся во мнении, что пациентам, перенесшим ишемический инсульт, необходима терапия, препятствующая дальнейшему повреждению ткани мозга, направленная на подавление воспаления, на восстановление микроциркуляции, поддержание целостности гематоэнцефалического барьера и повышение пластичности мозга. Одним из наиболее перспективных решений может стать терапия стволовыми клетками, уже показавшая свою эффективность на животных по данным ряда научных исследований.

В ходе исследования ученые Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н. И. Пирогова и НИТУ «МИСиС» совместно с российскими и канадскими коллегами использовали перепрограммированные нейральные и мезенхимальные стволовые клетки человека. Из нейральных стволовых клеток в ходе нейрогенеза образуются все типы клеток в головном мозге, что гипотетически делает их перспективным кандидатом для терапии инфаркта мозга. Кроме того, и нейральные и мезенхимальные стволовые клетки способны выделять различные вещества, стимулирующие регенерацию мозговой ткани.

Получение мезензенхимальных стволовых клеток не представляет особых сложностей, так как их можно легко выделить из плаценты и различных тканей взрослого человека. Но получение нейральных стволовых клеток может быть затруднительно. С выделением нейральных клеток напрямую из человеческого мозга связан ряд технических, юридических и этических сложностей, что ставит перед исследователями задачу разработки альтернативных методов их получения. В настоящий момент наиболее безопасным методом считается прямое перепрограммирование соматических клеток (всех клеток, кроме гамет).

«В ходе исследования перепрограммированные нейральные стволовые и мезенхимальные клетки были введены участвовавшим в испытаниях грызунам внутриартериально спустя 24 часа после смоделированного ишемического инсульта. Такой способ трансплантации позволил доставить клетки напрямую в мозг, минуя фильтрующие паренхиматозные органы, такие как легкие, печень и селезенка», — говорит Дарья Наместникова, основной автор исследования, врач невролог, ассистент кафедры неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики РНИМУ им Н.И. Пирогова, старший научный сотрудник ФЦМН.

«В исследовании была использована новая технология для прижизненной визуализации трансплантированных клеток: внутриартериальное введение осуществлялось под контролем МРТ в режиме реального времени, что позволило наблюдать за перемещением клеток по сосудам мозга с первых минут их введения. Наблюдения показали, что, проходя через систему кровоснабжения головного мозга, большая часть нейральных и мезенхимальных стволовых клеток накапливается вокруг зоны инфаркта мозга („ядра ишемии“), в субкортикальных участках и мозговом стволе, и, спустя около 15 минут, часть введенных клеток добирается до самого ядра ишемии. Трансплантированные клетки не задерживаются в ткани мозга более 3-х суток, однако позитивный терапевтический эффект исследователи наблюдали в течение 2-х недель после трансплантации», — добавляет Максим Абакумов, к.х.н., заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС».

Авторы делают вывод, что действие стволовых клеток, вероятнее всего, осуществляется через так называемый «паракринный эффект» — процесс, в котором стволовые клетки выделяют факторы (в т.ч., факторы роста), которые действуют как сигналы для окружающих клеток, и заставляют их изменять свою активность, чтобы инициировать процесс регенерации. При этом восстановление функций мозга продолжается и после того, как введенные в организм стволовые клетки теряют свою активность, поскольку они выступают в роли катализатора, запуская целый ряд механизмов восстановления мозговой ткани.

Внедрение данного метода экспериментальной терапии в клиническую практику позволит существенно продвинуться в лечении последствий ишемического инсульта у пациентов, уверены авторы исследования.