Способ имплантации стволовых клеток в миокард в эксперименте

 

Изобретение относится к медицине, кардиохирургии. В условиях эксперимента у собаки моделируют инфаркт миокарда. На основном этапе операции на работающем сердце в зоне поражения формируют лазером слепые эпимиокардиальные каналы. Заполняют сформированные каналы суспензий стволовых клеток, выделенных из костного мозга ребра собаки. Каналы закрывают ранее наложенным атравматическим швом, создавая замкнутую полость. Локализованное расположение клеток в сформированном канале облегчает процесс забора материала для проведения гистологических исследований. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к экспериментальной медицине.

Острый инфаркт миокарда развивается вследствие окклюзии коронарной артерии, с образованием зоны ишемии и последующим быстрым некрозом прилегающих тканей. Современные методы лечения острой и хронической ишемической болезни сердца далеко не всегда дают желаемые результаты, поэтому постоянно ведется поиск и разработка новых подходов к лечению этих заболеваний. Большое внимание сейчас уделяется методам, восстанавливающим функции сердца за счет аутологичного пластического клеточного материала, в том числе стволовых клеток костного мозга. Для нас наибольший интерес в качестве миогенного материала представляют стволовые клетки костного мозга.

Стволовые клетки костного мозга традиционно считались предшественниками лишь клеток гемопоэтического ряда, однако результаты исследований последних лет заставляют пересмотреть существовавшее положение. Так появились работы, сообщающие об использовании трансплантации стволовых клеток в экспериментальных моделях по замещению дефектов нервной ткани [1], печеночной паренхимы [2], миокарда [3]. Эти исследования подтверждают, что инъецированные в зону инфаркта клетки способны дифференцироваться и образовывать синцитий с окружающими миокардиоцитами. В работах по замещению миокарда отмечают, что уже на 9-ый день после трансплантации стволовых клеток, появляются новообразованные кардиомиоциты, которые на 68% выполняют зону инфаркта, существенно сокращая участки дискинезии.

Известен способ лечения ИБС в эксперименте путем имплантации стволовых клеток в ишемизированный миокард путем инъекции последних туберкулиновым шприцом (tuberculin syringe) с подкожной иглой [3].

Однако известный способ не исключает возможности травматизации клеток при введении в миокард и гибели их от ишемии.

Недостатком способа является также отсутствие точной локализации расположения клеток в связи с их диффузным распространением по тканям, связанным с инъекционным введением.

Целью изобретения является повышение точности локализации имплантированных аутологичных стволовых клеток и достижение минимальной их травматизации.

Поставленная цель достигается с помощью предварительного создания слепых каналов в зонах миокарда с постинфарктным рубцом с использованием лазерного луча и введением в данный канал стволовых клеток с последующим зашиванием отверстия ранее наложенным кисетным швом.

Способ осуществляется следующим образом:

После экспериментального моделирования инфаркта миокарда у собаки путем перевязывания и прошивания передней нисходящей коронарной артерии в проксимальной трети и для исключения ретроградного кровотока в области верхушки сердца с получением на контрольной ЭКГ (через пять минут после перевязки артерий) определяется исчезновение зубца R, углубление и расширение зубца Q, феномен QS, что принято считать достаточными признаками ишемии миокарда. Затем грудная клетка ушивается. Через 3-4 недели в случаях не осложненного течения послеоперационного периода выполняют поднадкостничную резекцию ребра данного животного и затем в боксе биологической защиты выделяют стволовые клетки из костного мозга ребра.

Основной этап способа выполняют в условиях интубационного наркоза. После выполненной торакотомии и выделения сердца на работающее сердце собаки накладывают кисетный атравматический шов. Лазером “Модель ЛС-156 - ИРЭ-Полюс” в непрерывном режиме излучения выполняют вертикальные слепые эпимиокардиальные каналы, заканчивающиеся в 5 мм от эндокарда и не проникающие в полость сердца. Фиг.1

Диаметр лазерного световода 600 мк, максимальная мощность излучения 10 Вт. В отверстие сформированного канала тупозаточенной инъекционной иглой вводится суспензия стволовых клеток. Фиг.2.

Ранее наложенный атравматический шов завязывают и закрывают отверстие канала. Фиг.3.

Предлагаемый способ исключает широкое диффузное распространение стволовых клеток в толще миокарда и до минимума сводит риск их травматизации.

Локализованное расположение стволовых клеток в сформированном канале облегчает процесс забора материала для проведения гистологического исследования и более детальной оценки взаимодействия стволовых клеток с окружающим миокардом, позволяет решать вопросы лечения инфаркта миокарда с помощью клеточной кардиомиопластики.

Источники информации

1. S.Ausim Azizi, David Stakes, Brain I.Augelli, Carla DiGirolamo, and Darwin I. Prockop. "Engraftment and migration of human bone marrow stromal cells implanted in the brains of albino rats-similarities of astrocyte grafts".Medical Sciences 1998 March Vol.95, pp 3908-3913.

2. Lagasse E, Connors H, Al-Dhalimy M et al. "Purified hematopoietic stem cells can differentiate into hepatocytes in vivo" Nat Med 2000;6:1229-1234.

3. Shinji Tomita, Ren-Ke Li, Richard D. Weisel, Donald A.G. Mickle, Eung-Joong Kim Tetsuro "Autologous transplantation of Bone Marrow Cells improves damaged heart function" Circulation. 1999; 100: II- 247.

Формула изобретения

1. Способ имплантации стволовых клеток в миокард в эксперименте, включающий введение клеток инъекционно, отличающийся тем, что у собаки с экспериментальным инфарктом миокарда в условиях интубационного наркоза на работающем сердце в зоне поражения лазером в непрерывном режиме излучения формируют эпимиокардиальный канал и заполняют сформированный канал суспензией стволовых клеток, выделенных из костного мозга ребра собаки, после чего канал закрывают ранее наложенным атравматическим швом, создавая замкнутую полость.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зоне поражения миокарда формируют один эпикардиальный канал и более.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что эпимиокардиальные каналы формируют в вертикальной или иной плоскости миокарда, не доходя до эндокарда не менее 5 мм.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3