Ишемические заболевания связаны с повреждениями сосудов, при которых нарушается нормальное кровоснабжение тканей и органов. В результате ишемизированный орган страдает от недостаточного снабжения кислородом и питательными веществами. Длительная ишемия приводит к некрозу ткани (инфаркту).
Причины ишемии различны, но чаще всего ее вызывает сужение просвета сосуда в результате атеросклероза. Атеросклероз обычно поражает все крупные артерии, особенно часто - артерии ног, сердца, головного мозга. При этом значительно увеличиваются риски развития инфаркта и инсульта.
Ишемия нижних конечностей также встречается у людей с другими заболеваниями, нарушающими полноценную работу сердца и сосудов. Например, она характерна для сахарного диабета, облитерирующего эндартериита, атеросклероза. Также в развитии ишемии важную роль играет генетическая предрасположенность и образ жизни; например, курение - один из главных факторов риска развития облитерирующего эндоартериита, приводящего к ишемии нижних конечностей.
По данным Американской ассоциации врачей, от нарушений периферического кровообращения страдают не менее 10 миллионов американцев. В России хронической ишемией нижних конечностей страдают 930 человек на 1 миллион населения, заболевание приводит к ампутации конечностей у десятков тысяч россиян.
Симптоматика:
Сначала болезнь проявляется только при физической нагрузке. Возникают слабость и повышенная утомляемость мышц, ощущение зябкости в конечностях. Далее появляются боли, они бывают различной интенсивности, наблюдаются даже в покое, иногда они чрезвычайно мучительны и лишают больного сна, возможности передвижения. Часто боль в мышцах во время остановки при ходьбе через некоторое время прекращается, так как восстанавливается кровоснабжение, при ходьбе возобновляется вновь. Этот клинический симптом называется перемежающейся хромотой. В начале заболевания она проявляется сравнительно редко и после длительной ходьбы. С прогрессированием заболевания все чаще, порой через каждые 100-150 метров пройденного пути, что заставляет больного периодически останавливаться. В условиях холода, сырости и других факторов, способствующих спастическим реакциям артерий, боль в икроножных мышцах возникает чаще и больше выражена.
Особую опасность представляет критическая ишемия нижних конечностей. Плохой прогноз течения этого заболевания связан не только с инфарктами и инсультами, но и с высоким риском ампутации конечности. В литературе прогноз этого заболевания сравнивается с прогнозом злокачественных опухолей. Болезнь неуклонно прогрессирует, и у 15–20% пациентов развивается гангрена. Около 25% пациентов с таким диагнозом умирают, и у 30% требуется высокая ампутация конечности в течение года от момента начала заболевания.
Консервативное лечение:
Стандартное лечение ишемии нижних конечностей аналогично тому, которое используется для предотвращения сердечных приступов: правильная диета, прекращение курения, уменьшение веса и прием лекарств для снижения уровня холестерина. При лечении ишемии возможно применение консервативных методов, направленных на раскрытие возможных обходных путей кровоснабжения (препараты простагландинов, физиотерапия магнитным полем, лазером); улучшение текучести крови; увеличение содержания кислорода в крови (например, гипербарическая оксигенация). Однако все это дает лишь временное облегчение.
При прогрессировании заболевания выполняется операция – вшивается протез на участке артерии или с помощью специального устройства расширяется просвет сосуда, но лишь 40% больных после операции чувствуют себя лучше.
К сожалению, не всем больным с ишемией нижних конечностей помогает консервативное лечение или показаны хирургические операции. Только в США из-за нарушений кровообращения ежегодно около 50 тысяч людей подвергаются ампутациям ног и становятся инвалидами.
Поэтому поиск альтернативных методов лечения крайне актуален.
Одним из таких методов может быть усиление капиллярного кровообращения, в том числе увеличение количества капилляров.
Исследования эффективности применения стволовых клеток в лечении облитерирующих заболеваний периферических сосудов на животных моделях:
В многочисленных экспериментах на животных было показано, что клеточная терапия безопасна и эффективна в лечении критической ишемии нижних конечностей. При этом было доказано не только улучшение кровообращения, но и образование новых кровеносных сосудов. Здесь собраны некоторые примеры отечественных и зарубежных исследований, целью которых стала проверка эффективности применения СК для лечения ишемии нижних конечностей.
Исследование 1:
Ученые из Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова создали экспериментальную модель хронической ишемии. Животным вводили стволовые клетки костного мозга от генетически близких особей. Процедура была совершенно безопасна и эффективна: наблюдался заметный рост капилляров в поврежденной конечности и возникал обходной вспомогательный — коллатеральный — кровоток. Наилучшие результаты были получены при одновременном внутримышечном и внутриартериальном введении клеток.
Исследование 2:
Эксперименты на крысах выполнены в ФГУ Новосибирского НИИ патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина и НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН. Было показано, что при трансплантации стволовых клеток в сочетании с лазерным туннелированием плотность вновь образовавшихся капилляров в ишемизированной конечности возрастает в два раза.
Исследование 3:
Американские ученые из Johns Hopkins University в 2009 году на мышиной модели разработали новый метод лечения блокады кровеносных сосудов, возникающей при диабете или в пожилом возрасте. При помощи внутривенных инъекций стволовых клеток и внутримышечного введения аденовируса, несущего ген HIF-1-alpha, ученым удалось вновь активировать утраченную в результате старения или болезни реакцию организма на гипоксию в пораженных конечностях. У старых мышей с экспериментально ограниченным в конечностях кровотоком в результате такого лечения улучшилось кровоснабжение пораженной конечности и ее двигательная функция, что позволило сохранить конечность. Генная терапия в сочетании с клеточной дала значительно лучший результат, чем применение только клеточной терапии.
Исследование 4:
Итальянские ученые из University of Genoa в своих исследованиях использовали человеческие стволовые клетки, полученные из амниотической жидкости (АСК). Было показано, что при трансплантации эти клетки вызывают у мыши-реципиента сильную ангиогенную реакцию, выражающуюся в росте новых сосудов. Ученые доказали, что выделяемые трансплантированными стволовыми клетками цитокины способствуют восстановлению тканей, рекрутируя и стимулируя репаративные клетки реципиента.
Исследование 5:
Для роста новых кровеносных сосудов и восстановления поврежденной в результате ишемии ткани большое значение имеет привлечение циркулирующих в крови стволовых клеток. Южнокорейские ученые из Seoul National University Hospital обнаружили, что терапевтическую эффективность клеток повышает олигомерный матриксный белок хряща COMP-Ang1. На мышиной модели было показано, что местное введение COMP-Ang1 индуцирует выход стволовых клеток из костного мозга и стимулирует встраивание циркулирующих стволовых клеток в ишемизированную ткань, таким образом повышая рост новых сосудов и стимулируя восстановление поврежденной ткани.
Клиническое применение стволовых клеток в лечении облитерирующих заболеваний периферических сосудов у человека:
Описано много случаев успешного применения за рубежом и в России трансплантации стволовых клеток для лечения облитерирующих заболеваний периферических сосудов.
Аутологичная трансплантация стволовых клеток приводит к развитию коллатерального кровообращения (что отмечается ангиографически) за счет образования новых кровеносных сосудов, по которым кровь идет в обход поврежденных. Стволовые клетки выделяют большое количество факторов, стимулирующих рост новых сосудов, кроме того, они сами дифференцируются в зонах ишемии в клетки сосудистой стенки, встраиваясь с новые сосуды и образуя новые капиллярные сети. 
Наблюдается уменьшение или исчезновение боли, повышение кожной температуры, стимуляция заживления язв и постепенное исчезновение ишемии конечности. Клеточная терапия часто позволяет избежать ампутации ишемизированной конечности даже в тяжелых, запущенных случаях.
На основании клинических испытаний ученые пришли к выводу, что использование стволовых клеток в лечении ишемии нижних конечностей безопасно и эффективно.
Пример 1:
Первые результаты клинического испытания применения стволовых клеток для лечения ишемии нижних конечностей были опубликованы в 2002 г. В медицинском университете Кансай в Осаке (Япония) была проведена оценка эффективности и безопасности введения собственных стволовых клеток костного мозга в ногу с нарушенным кровообращением. В группу исследования были включены больные, не поддающиеся традиционным методам лечения. Мышцы конечности обкалывалась (40-50 инъекций) суспензией стволовых клеток пациента. Через 4 недели после введения клеток у пациентов начинали исчезать боли, улучшался приток крови, в тканях увеличивалось количество кислорода, у больных улучшалась способность ходить, значительно повысилось качество жизни. Эти результаты длительно сохранялись. Никаких осложнений после трансплантации клеток отмечено не было.
Пример 2:
Аналогичное (по методике) клиническое исследование, выполненное группой японских ученых под руководством Esato K. на пациентах с хроническими заболеваниями периферических артерий, сопровождающимися трофическими расстройствами в виде язв, было опубликовано в Cell Transplantation.
Пример 3:
Клинические исследования эффективности использования стволовых клеток для лечения хронической ишемии нижних конечностей проходили с 2006 г. в Санкт-Петербургском Государственном медицинском университете им. И.П. Павлова. В исследование были включены пациенты в возрасте от 50-75 лет с диагнозами облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей и облитерирующий тромбангиит (эндартериит). В основе обоих заболеваний – недостаточность кровоснабжения мышц конечностей через суженные кровеносные сосуды. Пациентам производили трансплантацию собственных стволовых клеток в 20–30 точек в мышцы бедра и голени, дополнительно клетки вводили внутривенно. Каких-либо осложнений и реакций, которые можно было бы связать с трансплантацией клеток, отмечено не было. У 55% пациентов отмечено улучшение течения заболевания, заживление трофических язв и исчезновение болей в покое. В то же время в контрольной группе у 92% пациентов произошло ухудшение течения болезни (23 из 25 пациентов были произведены ампутации).
Пример 4:
Недавно было описано клиническое наблюдение эффективного лечения 78-летнего пациента с тяжёлым облитерирующим атеросклерозом, сопровождающимся полной окклюзией артерий голени. Аутологичная трансплантация стволовых клеток костного мозга привела к мощному развитию коллатерального кровообращения (наблюдение через месяц), что позволило избежать ампутации конечности.
В Центре сосудистой биологии и медицины (Индиана, США) применяли инъекции в ногу собственных стволовых клеток костного мозга пациентов с ишемией болями нижних конечностей. Цель такого лечения – избежать необходимости ампутации ноги и восстановить ее кровообращение. 50% пациентов, прошедших введение собственных стволовых клеток в ногу, выздоровели. Исследования профессора медицины и клеточной физиологии Кейта Марча показали, что люди с заболеваниями сосудов имеют более низкий уровень стволовых клеток кровеносных сосудов в крови. Им дается рекомендация вводить собственные стволовые клетки внутриартериально или внутривенно.
Пример 5:
Врачи Emory University School of Medicine (Atlanta, GA) в 2005 году успешно провели клинические испытания, используя стволовые клетки костного мозга для формирования новых кровеносных сосудов, улучшающих кровообращение у больных с облитерирующим атеросклерозом.
Успешные клинические испытания клеточной терапии при критической ишемии конечностей успешно провела американская корпорация Aldagen. Главная цель испытаний заключалась в оценке безопасности и терапевтической эффективности метода. Все пациенты успешно перенесли лечение без серьезных неблагоприятных эффектов, было отмечено существенное улучшение клинического статуса по шкале Rutherford на протяжении 3 месяцев.
Пример 6:
В университете Duke (США) в 2009 г. проводились клинические исследования по изучению применения стволовых клеток при лечении критической ишемии конечностей. Методика применения аллогенных (донорских) стволовых клеток, выделенных из плаценты, была разработана компанией Pluristem Therapeutics. После проведения лечебной процедуры достаточно 6-часового наблюдения для того, чтобы выписать пациента домой. Лечение в первую очередь предназначено для пациентов на “позднем этапе” ишемии, у которых не были эффективны другие виды лечения и оперативные вмешательства; этим пациентам угрожает ампутация пораженной конечности.
Другие примеры клинического применения:
Кроме того, клинические испытания проводились в НЦ ССХ им. Бакулева (Россия) - хроническая ишемия нижних конечностей; Indiana University, Department of Surgery (США), Texas Heart Institute (США), Duke University Medical Center (США) - ишемия нижних конечностей; Siriraj Hospital (Таиланд), Indiana University School of Medicine (США) – болезнь периферических артерий; Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine (Корея) - облитерирующий тромбангиит.
Выводы:
На основании мирового научного опыта, а также данных клинической практики, можно сделать вывод: лечение ишемии нижних конечностей аутологичными стволовыми клетками – эффективный и безопасный метод, позволяющий избежать ампутации конечностей и значительно повышающий качество жизни пациентов . Применение этого метода терапии оправдано и перспективно, а исследования необходимо продолжить.
