Способы восстановления сердечной мышцы

Способность клеток сердечной мышцы к делению резко снижается в процессе развития. После рождения деление ядра кардиомиоцита, как прави­ло, не приводит к делению клетки.

Результат — увеличение клетки в размерах (гипертрофия) и увеличение ядер в одной клетке. Подобное расхождение в делении ядра и клетки наблюдается в очаге ишемии. Кроме того, неспособность кардиомиоцитов завершить клеточный цикл приводит при ишемии к их массовой гибели.

Небольшое число клеток миокарда все же могут делиться даже во взрослом возрасте. На сегодняшний день не ясно, возникают ли эти клетки из стволовых клеток миокарда, или мигрируют в сердце из костного мозга.

В пользу того, что в восстановлении миокарда могут участвовать клетки из внесердечных тканей, говорит значительная доля кар­диомиоцитов с набором хромосом донора у пациентов, пере­несших трансплантацию костного мозга. Кроме того, у больных с сердцем, пересаженным от донора другого пола, появляются клетки сердца с набором хромосом реци­пиента. Источник этих клеток пока не совсем ясен, хотя наиболее вероятно их образование путем слияния нескольких клеток миокарда с клетками крови.

Несмотря на то, что при ишемии количество клеток способных к делению в миокарде увеличивается в десятки раз, их число и потенциал делений не способны покрыть потребности миокарда. Поэтому стимуляция внутренних или имплантация внешних клеток-пред­шественников миокарда является перспектив­ным методом восстановления сократительной функции сердечной мышцы.

Восстанавливающее действие клеточных препаратов может осуществляться по нескольким механизмам:

• дифференцировка стволовых клеток и клеток-предшественников в зрелые кардиомиоциты (клетки миокарда);
• клеточное слияние — слияние клеток донора и пациента с образованием клеток-химер, с неполными наборами хромосом. Увеличение дозы генов во многих случаях ведет к увеличению работоспособности клеток;
• продукция питательных факторов — клетки клеточного пре­парата могут служить источником биологически активных веществ, стимули­ровать регенерацию миокарда за счет внутренних клеток;
• трансдифференцировка — клетки из клеточного препарата становятся похожими по строению и функции на клетки миокарда;
• трансдетерминация — клетки из других тканей превращаются в кардиомиоцит;
• дедифференцировка — зрелые клетки начинают делиться, таким образом, что дочерние полностью отличаются от материнской.

Хотя существование всех этих механизмов было пока­зано в экспериментах на животных, ряд исследователей считают, что подобные результаты можно получить и у человека.

Кроме того, нельзя забывать о значительных различиях между стволовыми клетками человека и лабораторных животных. В экспериментах D. Orlic была убедительно пока­зана регенерация сердечной мышцы за счет дифференцировки клеток костного мозга в клетки сердца.

Вероятно, в регенерации тканей чело­века наибольшую роль играют первые три восстановительные механизма. Что касается регенерации сердца, то при проведении кардиомиопластики с использованием фетальных кардиомиоцитов (полученных от эмбриона) происходит восстановление по пер­вому механизму — диференцировки.

Собственные кроветворные стволовые клетки в очаге ишемии выделяют биологически активные вещества, сли­ваются с клетками миокарда пациента и стимулируют образование новых сосудов.

При исполь­зовании мезенхимальных стволовых клеток, возможно, имеют место все вышеупомянутые механизмы.

Важным условием восстановления функции миокарда является образование полноценных электромеханических контактов между новыми и «старыми» клетками. Ведь миокард выполняет роль не только сократимости, но и проводимости. Обязательно также восстановление сосудов в области ишемии, которое можно осуществить, используя методы клеточной терапии для стимуляции неоангиогенеза (новообразования сосудов).