Научная статья на тему 'Применение факторов роста эндотелия и мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани для стимуляциинеоангиогенезапри экспериментальном моделировании острого инфаркта миокарда'

Применение факторов роста эндотелия и мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани для стимуляциинеоангиогенезапри экспериментальном моделировании острого инфаркта миокарда Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
85
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ / ИНФАРКТ МИОКАРДА / СТИМУЛЯЦИЯ / АНГИОГЕНЕЗА / ОБОГАЩЕННАЯ ТРОМБОЦИТАМИ ПЛАЗМА / МЕЗЕНХИМАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ ЖИРОВОЙ ТКАНИ / ЛИПИДНО-ТРОМБОЦИТАРНАЯ МАТРИЦА / ISCHEMIC DISEASE / MYOCARDIAL INFARCTION / STIMULATION / ANGIOGENESIS / PLATELET-RICH PLASMA / MESENCHYMAL CELLS FROM ADIPOSE TISSUE / LIPID-PLATELET MATRIX

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Шевченко Ю. Л., Гудымович В. Г., Борщев Г. Г., Мамадалиев Д. М., Халепо О. В.

Выполнено экспериментальное исследованиекомбинированной стимуляции экстракардиальной реваскуляризации миокарда после моделирования инфаркта миокарда у лабораторных животных.Использование плазмы, обогащенной тромбоцитами, как основы факторов роста эндотелия в комплексе с мезенхимальными клетками жировой ткани приводит к увеличению сосудообразования в полости перикарда, обеспечивая кровоснабжение зоны миокарда, нуждающейся в коллатеральном кровотоке после моделирования инфаркта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Шевченко Ю. Л., Гудымович В. Г., Борщев Г. Г., Мамадалиев Д. М., Халепо О. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

An experimental study was performed to investigate combined stimulation of extracardiac myocardial revascularization after simulation of myocardial infarction in laboratory animals. Application of platelet-rich plasma as a basis of endothelial growth factors in combination with mesenchymal cells from adipose tissue leads to increased vascular formation in pericardium providing blood supply to myocardial zone in need of collateral blood flow after infarction modeling.

Текст научной работы на тему «Применение факторов роста эндотелия и мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани для стимуляциинеоангиогенезапри экспериментальном моделировании острого инфаркта миокарда»

является информативным методом, позволяющим оценить тяжесть течения заболевания, прогноз и возможность формирования осложнений, оценить эффективность проводимой терапии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: Колебания, информация, нелинейность / А.И. Крупаткин, В.В. Сидоров. - Москва: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. - 496 с.

2. Молотков О.В., Халепо О.В. Микроциркуляция и функция эндотелия: теоритические основы, принципы диагностики нарушений, значение для клинической практики: научно-методическое пособие / О.В.Молотков, О.В.Халепо. - Смоленск, 2015. - 111с.

3. Халепо О.В., Ешкина С.Л., Пугачев В М., Лучкина О.А. Использование метода лазерной доплеровской флоуметрии для оценки роли микроциркуляторных нарушений при патологии / О.В. Халепо [и др.] // Вестник восстановительной медицины - 2008. - N3. - С. 64-69.

УДК: 616.127-005.8-085:591.821

ПРИМЕНЕНИЕ ФАКТОРОВ РОСТА ЭНДОТЕЛИЯ И МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ЖИРОВОЙ ТКАНИ ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИНЕОАНГИОГЕНЕЗАПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ

МОДЕЛИРОВАНИИ ОСТРОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА Шевченко Ю.Л.1, Гудымович В.Г.1, Борщев Г.Г.1, Мамадалиев Д.М.1, Халепо О.В.2,

I Молотков О.йД Брындин С.В.2 1. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской

Федерации, Москва, Россия

2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Смоленский государственный медицинский университет» Министерства

здравоохранения Российской Федерации, Смоленск, Россия [email protected], [email protected], [email protected] Выполнено экспериментальное исследованиекомбинированной стимуляции экстракардиальной реваскуляризации миокарда после моделирования инфаркта миокарда у лабораторных животных.Использование плазмы, обогащенной тромбоцитами, как основы факторов роста эндотелия в комплексе с мезенхимальными клетками жировой ткани приводит к увеличению сосудообразования в полости перикарда, обеспечивая кровоснабжение зоны миокарда, нуждающейся в коллатеральном кровотоке после моделирования инфаркта.

Ключевые слова: ишемическая болезнь, инфаркт миокарда, стимуляция, ангиогенеза, обогащенная тромбоцитами плазма, мезенхимальные клетки жировой ткани, липидно-тромбоцитарная матрица.

APPLICATION OF ENDOTHELIAL GROWTH FACTORS AND MESENCHYMAL STEM CELLS FROM ADIPOSE TISSUE FOR STIMULATION OF NEOANGIOGENESIS IN EXPERIMENTAL MODEL WITH ACUTE HEART ATTACK Shevchenko Yu.L.1, Gudymovich G.G.1, Borshchev G.G.1, Mamadaliev D.M.1, Halepo O.V.2,

, Bryndin S.V.2

1. Pirogov National Medical & Surgical Center, Moscow, Russia 2. Smolensk state medical university, Smolensk, Russia [email protected], [email protected], [email protected]

Molotkov O. V.

An experimental study was performed to investigate combined stimulation of extracardiac myocardial revascularization after simulation of myocardial infarction in laboratory animals. Application of platelet-rich plasma as a basis of endothelial growth factors in combination with mesenchymal cells from adipose tissue leads to increased vascular formation in pericardium providing blood supply to myocardial zone in need of collateral blood flow after infarction modeling.

Key words: ischemic disease, myocardial infarction, stimulation, angiogenesis, platelet-rich plasma, mesenchymal cells from adipose tissue, lipid-platelet matrix.

Введение

Ишемическая болезнь сердца (ИБС), в основе которой лежит атеросклеротическое поражение сосудов, - глобальная проблема в мире, так как является наиболее частой причиной смертности [Шевченко Ю.Л. и соавт., 2015]. В многочисленных исследованиях было показано, что выполнение прямой хирургической реваскуляризации артерий сердца малого диаметра (менее 1,5 мм) сопряжено с высокой частотой развития тромбоза шунтов, и последующим развитием инфаркта миокарда (ИМ) реваскуляризируемой зоны [Longest P.W. et al. 2003; Ghista D.N. et al. 2013; Keynton R.S. et al. 1999; Qiao A. et al. 2006]. Однако, если провести анастомозирование сосудов сопоставимого диаметра и с соизмеримой скоростью кровотока, то можно улучшить кровоснабжение соответствующей части сердечной мышцы, снизив при этом выраженность стенокардии [Белов Ю.В. и соавт. 2001;Хубулава Г.Г. и соавт., 2007; Шевченко Ю.Л. и соавт., 2015]. Исследования факторов роста эндотелия имезенхимальных стволовых клеток открыли новые возможности хирургического лечения больных с диффузным дистальным поражением венечных сосудов[Гавриленко А.В. и соавт. 2011; Гавриленко А.В. и соавт. 2015; Повещенко О.В. и соавт. 2008; Шевченко Ю.Л. и соавт. 2001; Шевченко Ю.Л. и соавт. 2007].

Цель

Исследоватьметодику применения плазмы, обогащенной тромбоцитами, в комплексе с мезенхимальными стволовыми клетками (липидно-тромбоцитарная

матрица)длястимуляциинеоангиогенезав экспериментальном исследовании на лабораторных животных - кроликах.

Материалы и методы исследования

Эксперименты invivoпроведены на 50 кроликах обоих полов породы «шиншилла» массой 3100±500 г. На всех стадиях исследования изучались лабораторные показатели и регистрировались основные инструментальные данные, включая ЭКГ и ЭхоКГ.

Первым этапом выполнялось создание стеноза аорты с целью стимуляции аварийной гипертрофии миокарда.Вторым этапом на 21 -23 сутки выполнялось повторное хирургическое вмешательство- моделирование у лабораторного животного ИМверхушечной области левого желудочка истимуляция неоангиогенеза.

В зависимости от вида повторной операции животные были разделены на 3 группы: контрольная - введение в полость перикарда стерильного физиологического раствора; 1 опытная - скарификация перикарда и эпикарда, ушивание перикарда; 2 опытная -скарификация перикарда и эпикарда, изъятие перикардиального жира с дальнейшим изготовлением тканевой матрицы, обогащенной тромбоцитами, и позиционированием ее в полости перикарда над местом смоделированного ИМ, ушивание перикарда.

Через 21-23 суток после второго этапа выполнялась эвтаназия с последующим проведением аутопсии и гистологического исследования полученного материала.

Результаты и их обсуждение

Во время второго хирургического этапа макроскопически у 10% лабораторных животных в перикарде определялся незначительный спаечный процесс. В ходе индукции ИМ регистрировались патогномоничные изменения ЭКГ.

При аутопсии найдены обширные зоны спаечного процесса между средостенной плеврой, фиброзным перикардом с одной стороны и плеврой внутренней поверхности грудины и ребер - с другой, а также между эпикардом и перикардом. Определялись спайки светло-серого цвета, относительно рыхлые и достаточно легко поддающиеся разделению, и более плотные спайки бледно-розового цвета.

В опытных группах выявлялись более выраженные явления воспалительной реакции. Процессы васкуляризации в отличие от контрольной группы сопровождались созреванием грануляционной ткани с формированием большого количества полнокровных сосудов и рубца с умеренным количеством фибробластов, аморфного соединительнотканного матрикса с волокнами коллагена. Терминальное сосудистое русло в околоинфарктной зоне достигало максимальной плотности. При этом комбинированный способ стимуляции экстракардиальной реваскуляризации миокарда (скарификация перикарда и эпикарда, введение факторов роста эндотелия и применение липидной матрицы) при моделировании инфаркта оказался более эффективным, чем изолированное воздействие механическими факторами. Вывод:

Применения обогащенной тромбоцитамиплазмы в комплексе с мезенхимальными стволовыми клетками (липидно-тромбоцитарная матрица) стимулирует неоваскулогенезэффективнее, чем изолированное механическое воздействие на эпикард и перикард.

ЛИТЕРАТУРА

1. Белов Ю.В., Россейкин Е.В. Концепция "адекватной" реваскуляризации миокарда новое направление в хирургическом лечении ишемической болезни сердца // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия - 2001. - №2. - С. 50-54.

2. Гавриленко А.В., Воронов Д.А. Генные технологии стимуляции ангиогенеза как инновационное направление в ангиологии и сосудистой хирургии // Ангиология и сосудистая хирургия. 2015. Т. 21. № 2. С. 7-14.

3. Гавриленко А.В., Воронов Д.А., Бочков Н.П. Комплексное лечение пациентов с хронической ишемией нижних конечностей с использованием генных индукторов ангиогенеза: ближайшие и отдаленные результаты // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2011. Т. 6. № 3. С. 84-88.

4. Повещенко О.В., Колесников А.П., Ким И.И. Способы выделения и условия культивирования мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани человека, полученной из различных источников. // Сибирский научный медицинский журнал. 2008. № 5. С. 90-95.

5. Хубулава Г.Г., Козлов К.Л., Федорец В.Н., Лукьянов Н.Г., Китачев К.В., Мещеряков Д.Н. Особенности проблемы и перспективы реваскуляризации миокарда у пациентов пожилого и старческого возраста // Успехи геронтологии - 2007. - Т. 20, № 4. - С. 94-105.

6. Шевченко Ю.Л., Виллер А.Г. Экстракардиальная реваскуляризация у больных ишемической болезнью сердца после коронарного шунтирования - существующий фактор кровоснабжения миокарда // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2007. Т. 2. № 2. С. 9-14.

7. Шевченко Ю.Л., Матвеев С.А., Соловьев И.А. Роль ангиогенеза в норме и патологии // Вестн. Рос. воен.-мед. акад. 2001. Т. 5. № 1. С. 92-97.

8. Шевченко Ю.Л., Стойко Ю.М., Гудымович В.Г. Дисфункция и повреждение эндотелия (патофизиология, диагностика, клинические проявления и лечение). - М.: «Лика», 2015. - 166 с.

9. Шевченко, Ю.Л. Медико-биологические и физиологические основы клеточных технологий в сердечно-сосудистой хирургии. - СПб.: «Наука», 2006. - 288 с.

10. Ghista D.N., Kabinejadian F. Coronary artery bypass grafting hemodynamics and anastomosis design: a biomedical engineering review // Bio Medical Engineering On Line. 2013. No. 12. P. 129.

11. Keynton R.S., Evancho M.M., Sims R.L., and Rittgers S.E. The effect of graft aliber upon wall shear within in vivo distal vascular anastomoses // J Biomech Eng.. 1999. No. 121. pp. 79-88.

12. Longest P.W., Kleinstreuer C. Particle-hemodynamics modeling of the distal end-to-side femoral bypass: effects of graft caliber and graft-end cut // Med Eng Phys. 2003. Vol. 25. pp. 84358.

13. Qiao A., Liu Y. Influence of graft-host diameter ratio on the hemodynamics of CABG // Biomed Mater Eng. 2006. No. 16. pp. 189-201.

УДК: 616.127-005.8-092.4

СТИМУЛЯЦИЯ НЕОАНГИОГЕНЕЗА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ

МОДЕЛИРОВАНИИ ОСТРОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА Шевченко Ю.Л.1, Гудымович В.Г.1, Мамадалиев Д.М.1, Борщев Г.Г.1, Халепо О.В.2,

Молотков О.В.2, Брындин С.В.2

3. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской

Федерации, Москва, Россия

4. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Смоленский государственный медицинский университет» Министерства

здравоохранения Российской Федерации, Смоленск, Россия [email protected], [email protected], [email protected]

С целью определения эффективностиизолированного механического воздействия на эпикард и перикард для стимуляции неоангиогенеза в области ишемии миокардавыполнено экспериментальное исследование на лабораторных животных и выявлено увеличению сосудообразования.

Ключевые слова: ишемическая болезнь, инфаркт миокарда, стимуляция, ангиогенез.

STIMULATION OF NEOANGIOGENESIS IN EXPERIMENTAL MODEL WITH ACUTE

HEART ATTACK

Shevchenko Yu.L.1, Gudymovich G.G.1, Borshchev G.G.1, Mamadaliev D.M.1, Halepo O.V.2,

) 2

, Bryndin S.V.

1. Pirogov National Medical & Surgical Center, Moscow, Russia 2. Smolensk state medical university, Smolensk, Russia [email protected], [email protected], [email protected] An experimental study on laboratory animalswas performed to determine efficacy of isolated mechanical impact on the epicardium and pericardium for stimulation of neoangiogenesis in myocardial ischemic region. This leads to increased vascular formation.

Key words: ischemic disease, myocardial infarction, stimulation, angiogenesis.

Molotkov O.V.

Введение

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) - одно из самых социально значимых заболеваний, так как ее основное осложнение в виде инфаркта миокарда (ИМ) является ведущей причиной инвалидизации и смертности как в России, так и во всем мире [Шевченко Ю.Л. и соавт., 2015]. Несмотря на стремительное развитие современных технологий, появляется все больше больных, которымневозможно выполнить хирургическую реваскуляризацию, а медикаментозная помощь утратила свою эффективность [Шевченко Ю.Л. и соавт., 2003; Борщев Г.Г. и соавт., 2016]. Поэтому в настоящее время так актуален

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.