Вчені з Університету Каліфорнії в Сан-Франциско (University of California San Francisco) показали, що внутрішньовенне введення мезенхімних стовбурових клітин може відновити функцію епітеліальної тканини легеневих альвеол. Для цього була використана нова модель гострого пошкодження легенів ex vivo. яка була отримана при введенні в них ендотоксину бактерії E. coli (кишкової палички).
Синдром гострого пошкодження легень - найбільш поширена причина порушення роботи легенів у відділеннях інтенсивної терапії реанімації, найчастіше викликає смерть хворого. Цей синдром розвивається в результаті прямого пошкодження легенів, наприклад, при аспірації або пневмонії, або при непрямому ушкодженні, наприклад, при сепсисі або травмі. При синдромі гострого пошкодження легенів на рентгенограмі грудної клітини з'являються двосторонні дифузні вогнища інфільтрації; в крові пацієнта знижується напруга кисню, а в самих легких відбувається значне пошкодження тканин. В результаті порушується здатність епітелію альвеол реабсорбіровать рідина, що накопичується в повітряних просторах легких. Синдром гострого пошкодження легень щорічно розвивається у 200 тисяч пацієнтів в США і, незважаючи на активне дослідження причин його розвитку і патофізіології, від нього помирає приблизно 40% хворих. Розробка інноваційних методів лікування синдрому гострого пошкодження легенів - одне з провідних напрямків сучасних досліджень.
Вчені з Університету Каліфорнії вивчили ефективність внутрішньовенного введення мезенхімних стовбурових клітин для відновлення епітелію альвеол. Північна Каліфорнійська Мережа Донорів трансплантата надала вченим людські легені, які не могли бути використані для трансплантації. В експерименті було відтворено надходження в легені крові (модель перфузіруемих легкого) і їх вентиляція, що дозволило вченим отримати стабільне позитивне тиск повітря в легенях. Потім в середню частину правої легені був введений ендотоксин, що викликало гостре пошкодження тканин. Через годину після пошкодження внутрішньовенно вводилися людські мезенхимниє стовбурові клітини (чМСК), отримані з кісткового мозку здорових дорослих донорів.
«Ми виявили, що внутрішньовенне введення попередньо заморожених алогенних чМСК ефективно відновлювало здатність епітелію альвеол усувати набряк легенів після введення ендотоксину E.coli. Для цього ми використовували модель гострого пошкодження легкого ex vivo. - розповідає доктор Дже-Ву Лі (Jae-Woo Lee), який проводив цей експеримент. - Хоумінг чМСК спостерігався переважно в зонах пошкодження, тобто клітини виходили з кровотоку і надходили безпосередньо в зони пошкодження легенів ».
Попереднє дослідження вчених було присвячено доставці стовбурових клітин безпосередньо в бронхи. У цьому дослідженні було показано, що внутрішньовенне введення чМСК при лікуванні синдрому гострого пошкодження легенів настільки ж ефективно, скільки і інтрабронхіально. Важким хворим, яким проводиться штучна вентиляція легенів, краще виконувати внутрішньовенне введення чМСК, тому що при проведенні бронхоскопії можуть виникнути проблеми з оксигенацией і вентиляцією легенів. чМСК відновлювали функцію епітеліальних клітин альвеол, а, значить, і самих легких. Крім того, було виявлено зниження рівнів запальних цитокінів в тканинах, наприклад, інтерлейкіну-1 (IL-1), що говорить про придушення запалення в альвеолах.
«Результати нашого дослідження показують, що внутрішньовенний метод введення чМСК є найкращим методом введення клітин хворим з синдромом гострого пошкодження легенів. Його можна рекомендувати до апробації в клінічних дослідженнях лікування пацієнтів з синдромом гострої дихальної недостатності, від якої помирає до сорока відсотків хворих. - розповідає доктор Лі. - Ця робота розширює уявлення, отримані в результаті нашого попереднього дослідження, де був показаний терапевтичний потенціал чМСК у хворих з гострим пошкодженням легенів. Нам необхідно провести додаткові експерименти, в тому числі оцінити вплив чМСК на бактерії, використовуючи модель перфузіруемих людського легкого. Ми також плануємо почати I і II фази клінічних випробувань безпеки і ефективності застосування запропонованого методу ».